JP3225273B2 - Comprehensive polishing equipment for wafer substrates - Google Patents

Comprehensive polishing equipment for wafer substrates

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JP3225273B2
JP3225273B2 JP08998097A JP8998097A JP3225273B2 JP 3225273 B2 JP3225273 B2 JP 3225273B2 JP 08998097 A JP08998097 A JP 08998097A JP 8998097 A JP8998097 A JP 8998097A JP 3225273 B2 JP3225273 B2 JP 3225273B2
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Japan
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polishing
wafer substrate
mirror
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純一 山下
健郎 林
公之 川副
秀旻 南
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株式会社スーパーシリコン研究所
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  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ウエハ基板の表面
に対して鏡面処理及び高清浄化を行うウエハの総合研磨
装置に関するものである。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an overall wafer polishing apparatus for performing a mirror surface treatment and a high cleaning on the surface of a wafer substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、シリコン単結晶インゴットをワ
イヤソーや内周刃等で一定の厚さにスライシングして得
られるウエハ基板には、その表面に微細な凹凸(即ち、
微細な粗さ、マイクロラフネス)が生じていたり、個々
のウエハ基板の厚さが不均一となっている。そのため、
ラッピングを行い、そのような微細な凹凸を平坦化し、
加工歪みの深さを均一化し、ウエハ基板の厚さを均一に
調整している。
2. Description of the Related Art Generally, a wafer substrate obtained by slicing a silicon single crystal ingot to a certain thickness with a wire saw or an inner peripheral blade or the like has fine irregularities (that is, fine irregularities on its surface).
(Fine roughness, micro-roughness) or uneven thickness of individual wafer substrates. for that reason,
Perform lapping, flatten such fine irregularities,
The depth of the processing strain is made uniform, and the thickness of the wafer substrate is evenly adjusted.

【0003】さらに、ラッピング後のウエハ基板には、
加工によって生じた加工歪層が存在し、この加工歪層に
は微小なメタルや研磨粉、シリコン屑などのパーティク
ルが付着しているため、強酸及びフッ酸等を用いる化学
的腐食法によってエッチング(化学エッチング)を行
い、加工歪層及びパーティクルを除去している。
[0003] Further, the wafer substrate after lapping includes:
Since there is a processing strain layer generated by the processing, and fine metal, polishing powder, particles such as silicon chips adhere to the processing strain layer, etching is performed by a chemical corrosion method using a strong acid or hydrofluoric acid. (Chemical etching) to remove the processing strain layer and the particles.

【0004】エッチング後のウエハ基板は、アルカリ中
和により表面に付着している酸を取り除いた後、水で良
く洗浄し、乾燥してから片面を鏡面加工(ポリッシン
グ)する。ポリッシング終了後、ウエハ基板を洗浄槽中
に浸漬して流水洗浄(プレ洗浄)してから、最終洗浄工
程において表面のパーティクルやメタルをさらに取り除
き、化学的光沢を持ち、加工歪みのない高清浄度の鏡面
ウエハ基板を得ている。
[0004] After etching, the wafer substrate is subjected to alkali neutralization to remove the acid adhering to the surface, thoroughly washed with water, dried, and mirror-polished on one side. After polishing, the wafer substrate is immersed in a cleaning bath and washed with running water (pre-cleaning), and then the surface particles and metal are further removed in the final cleaning process, which has high gloss with chemical luster and no processing distortion. Is obtained.

【0005】一般に、ウエハ基板表面の清浄度は、半導
体デバイス特性に直接影響を与え、清浄度が低下する
と、デバイスパターン形成時の不良原因となったり、半
導体デバイスの電気的特性等に悪影響を及ぼす。
In general, the cleanliness of the wafer substrate surface directly affects the characteristics of the semiconductor device. If the cleanliness is reduced, it may cause a failure in forming a device pattern or adversely affect the electrical characteristics of the semiconductor device. .

【0006】ウエハ基板表面の清浄度の低下は、ウエハ
基板表面の微細な凹凸(即ち、微細な粗さ、マイクロラ
フネス)の他、ウエハ加工の各工程でウエハ基板表面に
付着したパーティクル(微粒子)、金属不純物、有機物
等の異物に起因している。
[0006] The decrease in the cleanliness of the wafer substrate surface is caused not only by fine irregularities (ie, fine roughness and micro roughness) on the wafer substrate surface, but also by particles (fine particles) adhering to the wafer substrate surface in each wafer processing step. , Metal impurities, and foreign substances such as organic substances.

【0007】そのため、従来では、上述した各工程、即
ち、機械研磨(ラッピング)、化学エッチング、鏡面研
磨(ポリッシング)のそれぞれにおいてマイクロラフネ
スを向上し、更に、大量の洗浄液を供給した洗浄槽にポ
リッシング後のウエハ基板を浸漬させるプレ洗浄と、プ
レ洗浄後のウエハ基板を化学的に洗浄する最終洗浄によ
り、ウエハ基板表面に付着する異物の除去を行ってい
る。
Therefore, conventionally, the micro-roughness is improved in each of the above-mentioned steps, ie, mechanical polishing (lapping), chemical etching, and mirror polishing (polishing), and further, polishing is performed in a cleaning tank supplied with a large amount of cleaning liquid. The foreign substance adhering to the wafer substrate surface is removed by pre-cleaning in which the subsequent wafer substrate is immersed and final cleaning in which the pre-cleaned wafer substrate is chemically cleaned.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ウエハ基板の洗浄方法には次のような問題点がある。ポ
リッシングの際にウエハ基板の裏面に塗布したワックス
等の有機物や、表面に残存する研磨材等を完全に落とす
ためにプレ洗浄において長い間洗浄を行わねばならず、
時間がかかる。
However, the conventional method of cleaning a wafer substrate has the following problems. In order to completely remove organic substances such as wax applied on the back side of the wafer substrate during polishing and abrasives remaining on the surface, cleaning must be performed for a long time in pre-cleaning,
take time.

【0009】また、化学エッチング及びプレ洗浄におい
て、洗浄液として、塩酸や、フッ酸、硝酸等の酸系の薬
液、又は、水酸化ナトリウムや、水酸化アンモニウム等
のアルカリ系の薬液を大量に使用して、化学反応により
ウエハ基板表面を洗浄している。このときの反応温度は
高く、薬液を高い温度に維持しなければならないので、
膨大な電力が必要となりコストがかかる。
In chemical etching and pre-cleaning, a large amount of an acid-based chemical such as hydrochloric acid, hydrofluoric acid, or nitric acid, or an alkali-based chemical such as sodium hydroxide or ammonium hydroxide is used as a cleaning liquid. Thus, the surface of the wafer substrate is cleaned by a chemical reaction. Since the reaction temperature at this time is high and the chemical solution must be maintained at a high temperature,
Huge power is required and costly.

【0010】それに加えて、廃液として大量の薬液が出
てしまい、この薬液は、環境汚染を引き起こすため一旦
処理してから廃棄する必要があるので、廃液処理のため
の工程が別に必要となるだけでなく、そのためのコスト
もかかるという問題もある。特にこれは、ウエハ径が大
きくなればなるほど必要な薬液の量も増えるため、温度
調整にかかるコストや廃液が多くなり深刻である。
In addition, a large amount of chemical liquid comes out as a waste liquid, and this chemical liquid needs to be treated and then discarded because it causes environmental pollution. Therefore, a separate step for waste liquid treatment is only required. In addition, there is a problem that the cost for that is also high. This is particularly serious because the larger the diameter of the wafer is, the larger the amount of the required chemical liquid is.

【0011】更に、化学エッチング及びプレ洗浄後にウ
エハ基板に付着した薬液は、中和して水で良く洗浄する
ことにより取り除くが、この時ウエハ基板表面に薬液が
残存していると原子レベルで表面が腐食されてヘイズが
生じてしまう。
Further, the chemical solution attached to the wafer substrate after the chemical etching and the pre-cleaning is removed by neutralizing and thoroughly cleaning with water. Is corroded and haze occurs.

【0012】プレ洗浄では、ウエハ基板を洗浄槽に浸し
た状態で洗浄液を供給するという洗浄液の水流による作
用と、洗浄液の化学的性質による作用に頼る方法とによ
り洗浄を行っており、研磨装置等の機械を用いて強制的
に異物を排除するものではないため、ごく小さなパーテ
ィクルを低減することは困難である。
In the pre-cleaning, cleaning is performed by a method of supplying a cleaning liquid in a state where a wafer substrate is immersed in a cleaning tank and a method relying on a water flow of the cleaning liquid and a method relying on an operation by the chemical property of the cleaning liquid. However, it is not possible to forcibly remove foreign matter by using the above-mentioned machine, and it is difficult to reduce very small particles.

【0013】また、ウエハ基板から除去されたパーティ
クル等の異物は洗浄槽内に溜り易く、一旦ウエハ基板の
表面から離脱した異物が洗浄槽内での対流により、再び
付着したり、洗浄槽内に残留する異物が表面に付着する
等の現象が生じるために、完全にウエハ基板表面の異物
を取り除くことが難しいという問題もある。この様に、
ウエハ基板の表面に異物が付着した状態で最終洗浄を行
うと洗浄効率が低下し、最終的に高清浄化したウエハ基
板が得られないという問題がある。
Further, foreign matter such as particles removed from the wafer substrate easily accumulates in the cleaning tank, and the foreign matter once detached from the surface of the wafer substrate adheres again due to convection in the cleaning tank, or is deposited in the cleaning tank. There is also a problem that it is difficult to completely remove the foreign matter on the wafer substrate surface because a phenomenon such as the remaining foreign matter sticking to the surface occurs. Like this
If the final cleaning is performed in a state where foreign matter is adhered to the surface of the wafer substrate, there is a problem that the cleaning efficiency is reduced and a finally highly purified wafer substrate cannot be obtained.

【0014】また、プレ洗浄では、大量の洗浄液を使用
するため、装置が大規模となり、製造コストが増大する
という問題点がある。特に、製造するウエハ径が大口径
になればなるほどかかる問題点が顕著となる。
In the pre-cleaning, since a large amount of cleaning liquid is used, there is a problem that the apparatus becomes large-scale and the manufacturing cost increases. In particular, the problem becomes more remarkable as the diameter of the wafer to be manufactured becomes larger.

【0015】これらの問題を回避するために、鏡面研磨
等においてウエハ基板の両面を同時に研磨する両面研磨
法を採用することにより、ウエハ基板の固定のために用
いられていたワックス等の有機物の付着の可能性を絶
ち、プレ洗浄の必要性をなくすことが挙げられる。
In order to avoid these problems, a double-side polishing method for simultaneously polishing both surfaces of the wafer substrate in mirror polishing or the like is employed, so that organic substances such as wax used for fixing the wafer substrate are not adhered. To eliminate the need for pre-cleaning.

【0016】しかし、プレ洗浄を行わないと、最終洗浄
の前処理として、鏡面研磨仕上がり時にウエハ基板に付
着しているパーティクル、有機物、金属不純物等の異物
を低減することができない。そのため、異物がウエハ基
板に付着したまま最終洗浄を行わなければならず、最終
洗浄における洗浄効率の低下を招き、高清浄化したウエ
ハ基板を製造できないという問題点がある。
However, if pre-cleaning is not performed, foreign substances such as particles, organic substances, and metal impurities adhering to the wafer substrate at the time of finishing the mirror polishing cannot be reduced as a pretreatment for final cleaning. For this reason, the final cleaning must be performed while the foreign matter is adhered to the wafer substrate, resulting in a decrease in the cleaning efficiency in the final cleaning, and there is a problem that a highly purified wafer substrate cannot be manufactured.

【0017】以上のことから本発明は、洗浄効果が従来
よりも向上した、即ち、従来よりも表面に付着する異物
が低減した高清浄なウエハ基板が得られるウエハ基板の
総合研磨装置を提供することを主目的とする。
In view of the above, the present invention provides an overall wafer substrate polishing apparatus capable of obtaining a highly purified wafer substrate with improved cleaning effect as compared with the conventional one, that is, with less foreign substances adhering to the surface than the conventional one. Its main purpose is to:

【0018】また、本発明の別の目的は、ウエハ基板表
面のマイクロラフネスを向上させたウエハ基板の総合研
磨装置を提供することである。
It is another object of the present invention to provide an apparatus for polishing a wafer substrate in which the micro roughness of the surface of the wafer substrate is improved.

【0019】更に、本発明の別の目的は、ウエハ基板の
表面が工程中等で用いられる酸やアルカリなどにより腐
食を受けず、廃液として大量の強酸や強アルカリが出な
いウエハ基板の総合研磨装置を提供することである。
Further, another object of the present invention is to provide an apparatus for polishing a wafer substrate in which the surface of the wafer substrate is not corroded by an acid or an alkali used during a process or the like and a large amount of a strong acid or a strong alkali is not generated as a waste liquid. It is to provide.

【0020】本発明の別の目的は、ウエハ洗浄において
プレ洗浄が不要で、少ない洗浄液で洗浄効率が高く、廃
液処理等の後処理が容易なウエハ基板の総合研磨装置を
提供することである。
Another object of the present invention is to provide an overall wafer substrate polishing apparatus which does not require pre-cleaning in wafer cleaning, has high cleaning efficiency with a small amount of cleaning liquid, and can easily perform post-processing such as waste liquid processing.

【0021】本発明の別の目的は、装置全体として従来
よりも小型で、ウエハ基板の製造コストも低減できるウ
エハ基板の総合研磨装置を提供することである。
Another object of the present invention is to provide an overall wafer substrate polishing apparatus which is smaller than the conventional apparatus as a whole and can reduce the manufacturing cost of the wafer substrate.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明に係るウエハ基板の総合研磨
装置は、ウエハ基板の表面に対し、研磨材を用いて鏡面
研磨する鏡面研磨手段と、前記鏡面研磨手段とは別の異
なる研磨手段であって、前記鏡面研磨されたウエハ基板
の表面を、超純水に予め定められた処理を施した機能水
に接した状態で水研磨する水研磨手段と、ラッピング処
理されたウエハ基板を前記鏡面研磨手段に搬送する第1
の搬送手段と、記鏡面研磨手段で処理されたウエハ基
板を、該ウエハ基板の少なくとも鏡面側が、超純水又は
超純水に予め定められた処理を施した機能水に接した状
態のまま、前記水研磨手段に搬送する第2の搬送手段
と、を備え、ラッピング処理された状態のウエハ基板に
対し、前記鏡面研磨手段によりウエハ基板表面の鏡面化
処理を行った後、鏡面側を超純水又は機能水と接した状
態に維持したまま搬送して引き続き前記水研磨手段によ
りウエハ基板表面の水研磨処理を行うものである。本発
明のウエハ基板の総合研磨装置は、研磨材を用いてウエ
ハ基板を研磨することにより切断時に生じたウエハ基板
表面の凹凸を平坦化するラッピング工程(第1の工程)
と、該ラッピング工程でラッピングされたウエハ基板の
表面を研磨材を用いて鏡面状に研磨する鏡面研磨工程
(第2の工程)と、前記鏡面研磨とは別の異なる研磨手
段により、前記鏡面研磨工程において鏡面研磨されたウ
エハ基板の表面を、超純水に予め定められた処理が施さ
れた機能水と接した状態で研磨する水研磨工程(第3の
工程)と、前記水研磨工程において研磨されたウエハ基
板を洗浄水と接した状態で洗浄する最終洗浄工程(第4
の工程)とを含むウエハ基板の総合研磨方法を実施する
ために好適な装置である。
In order to achieve the above object, a wafer substrate is polished according to the first aspect of the present invention.
The equipment uses a polishing material to polish the surface of the wafer substrate
A mirror polishing means for polishing and a different polishing means from the mirror polishing means.
Polishing means, wherein the mirror-polished wafer substrate is
The surface of the water is a functional water that has been subjected to a predetermined treatment in ultrapure water.
A water polishing means for performing water polishing in contact with
Transporting the processed wafer substrate to the mirror polishing means.
Conveying means and the wafer group treated with pre-Symbol mirror polishing means
At least the mirror side of the wafer substrate is ultra pure water or
In contact with functional water that has been subjected to a predetermined treatment to ultrapure water
A second transport unit that transports the water to the water polishing unit as it is
And a wafer substrate in a wrapped state.
On the other hand, mirror polishing of the wafer substrate surface by the mirror polishing means
After processing, the mirror surface is in contact with ultrapure water or functional water.
Transported while maintaining the condition,
This is to perform a water polishing process on the wafer substrate surface. The overall polishing apparatus for a wafer substrate according to the present invention is a lapping step (first step) of polishing the wafer substrate using an abrasive to flatten the unevenness of the wafer substrate surface generated at the time of cutting.
A mirror polishing step (second step) of polishing the surface of the wafer substrate wrapped in the lapping step to a mirror surface using an abrasive, and the mirror polishing by a different polishing means different from the mirror polishing. A water polishing step (third step) of polishing the surface of the wafer substrate, which has been mirror-polished in the step, in contact with functional water having been subjected to a predetermined treatment to ultrapure water; A final cleaning step of cleaning the polished wafer substrate in contact with the cleaning water (fourth step)
The overall polishing method for the wafer substrate including the steps of
It is a device suitable for.

【0023】即ち、本発明では、第1の工程であるラッ
ピング工程において平坦化されたウエハ基板に対し、第
2の工程である鏡面研磨工程において化学エッチングな
どの化学的な洗浄処理を施さずに、研磨材を用いて鏡面
状に研磨し、更に、第3の工程である水研磨工程におい
て鏡面研磨とは別の異なる研磨手段によりウエハ基板の
研磨面を洗浄水と接触させた状態で研磨してから、第4
の工程である最終洗浄工程において最終的な洗浄を行っ
ている。
That is, in the present invention, the wafer substrate planarized in the lapping step as the first step is not subjected to a chemical cleaning process such as chemical etching in the mirror polishing step as the second step. Then, the wafer is polished to a mirror surface using an abrasive, and further polished in a water polishing step, which is a third step, in a state in which the polished surface of the wafer substrate is brought into contact with cleaning water by another polishing means different from mirror polishing. And then the fourth
In the final cleaning step, which is the step (3), final cleaning is performed.

【0024】これにより、従来のラッピング工程の後に
続く化学エッチング、鏡面研磨、プレ洗浄、最終洗浄と
いうプロセスを経ずともウエハ基板表面のマイクロラフ
ネスの向上及びウエハ基板の表面に付着した異物の除去
処理を行えるウエハ基板の総合研磨方法を提供するもの
である。
Thus, the micro-roughness of the wafer substrate surface can be improved and the foreign matter adhering to the wafer substrate surface can be removed without performing the processes of chemical etching, mirror polishing, pre-cleaning, and final cleaning subsequent to the conventional lapping process. The present invention provides a total polishing method for a wafer substrate that can perform the above.

【0025】本発明のウエハ基板とは、シリコン単結晶
インゴットから切り出した段階のウエハ基板や、ラッピ
ング加工中、又は加工後のウエハ基板や、研磨材を用い
る多段階の鏡面研磨加工中、又は加工後のウエハ基板な
どのようにウエハ加工プロセス中のすべてのウエハ基板
を指すが、勿論、本発明はデバイスCMPプロセスを経
たパターン付ウエハ基板や、SOIプロセスを経た酸化
膜付ウエハ基板にも応用可能である。
The wafer substrate of the present invention may be a wafer substrate cut out of a silicon single crystal ingot, a wafer substrate during or after lapping, or a multi-stage mirror polishing using an abrasive, or during processing. Refers to all wafer substrates in the wafer processing process, such as later wafer substrates. Of course, the present invention can also be applied to patterned wafer substrates that have undergone a device CMP process and wafers with oxide films that have undergone an SOI process. It is.

【0026】本発明での「ウエハ基板の総合研磨」と
は、スライシング後のウエハ基板を最終的に清浄度の高
い鏡面ウエハ基板とするために施す全ての処理工程のこ
とを言う。本発明では、清浄度の高い鏡面ウエハ基板を
得るためにラッピング工程(第1の工程)、鏡面研磨工
程(第2の工程)、水研磨工程(第3の工程)、最終洗
浄工程(第4の工程)の4つの処理工程によりウエハ基
板を総合研磨している。
The term “total polishing of a wafer substrate” in the present invention refers to all processing steps performed to finally make a slicing wafer substrate into a mirror-finished wafer substrate with high cleanliness. In the present invention, a lapping step (first step), a mirror polishing step (second step), a water polishing step (third step), and a final cleaning step (fourth step) are performed to obtain a mirror surface wafer substrate with high cleanliness. The wafer substrate is comprehensively polished by the four processing steps of the step (3).

【0027】第1の工程であるラッピング工程において
は、スライング後のウエハ基板を研磨液と共に、上下両
面同時に研磨することにより、ウエハ基板表面の微細な
凹凸を平坦化し、加工歪みの深さを均一化し、ウェハの
厚さを均一にしている。
In the lapping step, which is the first step, the upper and lower surfaces of the slashed wafer substrate are simultaneously polished together with a polishing liquid to flatten fine irregularities on the surface of the wafer substrate and to make the depth of processing strain uniform. And the thickness of the wafer is made uniform.

【0028】この時のラッピング手段は、ウエハ基板表
面の微細な凹凸を平坦化し、加工歪みの深さを均一化
し、ウェハの厚さを均一にするよう研磨するものであれ
ば、特にその構成は限定しないが、例えば、研磨面が互
いに対向して平行配置され、同一方向又は逆方向に軸回
転する上下定盤と、両定盤の研磨面の間に配されてそれ
らの間で自転公転するキャリアとを備え、ウエハ基板を
キャリアに保持させることにより両定盤の研磨面の間で
ウエハ基板を遊星運動させてその両面を研磨する構成の
ラッピング装置が挙げられる。
The lapping means at this time is not particularly limited as long as it is a means for flattening fine irregularities on the surface of the wafer substrate, making the depth of processing distortion uniform, and polishing so as to make the thickness of the wafer uniform. Although not limited, for example, the polishing surfaces are arranged in parallel in opposition to each other, and the upper and lower platens that rotate in the same direction or the opposite direction, and are arranged between the polishing surfaces of both platens and revolve between them. A lapping apparatus is provided which comprises a carrier and holds the wafer substrate on the carrier to cause the wafer substrate to move in a planetary motion between the polishing surfaces of both surface plates to polish both surfaces thereof.

【0029】また、第2の工程である鏡面研磨工程で
は、ラッピング工程において研磨されたウエハ基板に対
し、化学エッチングを施さずにそのまま鏡面研磨する。
このときの鏡面研磨手段は、ウエハ基板表面を研磨材を
用いて鏡面研磨するものであれば、その構成は特に限定
されるものではないが、例えば、プラテン等を用いるバ
フ研磨装置が挙げられる。
In the mirror polishing step as the second step, the wafer substrate polished in the lapping step is mirror-polished as it is without performing chemical etching.
The configuration of the mirror polishing means at this time is not particularly limited as long as it mirror-polishes the surface of the wafer substrate using an abrasive, but examples thereof include a buff polishing apparatus using a platen or the like.

【0030】なお、研磨材として、例えば、SiO2
微粉末とpH9〜13程度のNaOH系などのアルカリ
液とを混合したスラリー状のものが挙げられるが、ここ
では表面を鏡面状に仕上げるものであれば特に限定しな
い。
The abrasive may be, for example, a slurry in which a fine powder of SiO 2 is mixed with an alkaline solution such as a NaOH system having a pH of about 9 to 13. Here, the abrasive is a mirror-finished one. If so, there is no particular limitation.

【0031】さらに、第3の工程である水研磨工程にお
いて、鏡面研磨工程を終えたウエハ基板を超純水に予め
定められた処理が施された機能水と接した状態で別の異
なる研磨手段により研磨することにより、前工程で使用
した薬液等の残留砥粒物、前工程の処理中又はウエハ基
板の搬送中に表面に付着したパーティクル、有機物又は
金属不純物等の異物を除去している。
Further, in the third step of the water polishing step, the wafer substrate having been subjected to the mirror polishing step is brought into contact with functional water which has been subjected to a predetermined treatment to ultrapure water by another polishing means. The polishing removes residual abrasive particles such as a chemical solution used in the previous step, foreign particles such as particles, organic substances or metal impurities adhered to the surface during the processing in the previous step or during the transfer of the wafer substrate.

【0032】ここで、「研磨面を超純水に予め定められ
た処理が施された機能水と接した状態で研磨する(以
後、水研磨という。)」とは、研磨するウエハ基板表面
と研磨手段との間に超純水に予め定められた処理が施さ
れた機能水のみを介在させて該ウエハ基板表面を機械的
に研磨することをいう。
Here, "polishing while the polishing surface is in contact with functional water which has been subjected to a predetermined treatment with ultrapure water (hereinafter referred to as water polishing)" refers to the surface of the wafer substrate to be polished. This means that the surface of the wafer substrate is mechanically polished by interposing only functional water obtained by subjecting ultrapure water to a predetermined treatment to a polishing means.

【0033】これは、例えば、ウエハ基板に機能水を噴
射しながらウエハ基板を研磨することによって達成する
ことができる。言い換えれば、本発明の水研磨工程で
は、ウエハ基板表面を研磨手段によって研磨すると同時
に、洗浄することができるものであり、研磨材を含んだ
研磨液を用いた後に同じ研磨手段で機能水のみで洗い流
すものとは異なり、同じ研磨手段で一切研磨材を使用し
ないものである。
This can be achieved, for example, by polishing the wafer substrate while spraying functional water onto the wafer substrate. In other words, in the water polishing step of the present invention, the wafer substrate surface can be polished by the polishing means and can be washed at the same time, and after using the polishing liquid containing the abrasive, only the functional water is used in the same polishing means. Unlike those that are washed away, the same polishing means does not use any abrasive.

【0034】研磨手段は、ラッピング工程及び鏡面研磨
工程における研磨とは異なる手段(又は装置)であり、
ウエハ基板表面を水研磨するものであれば、その構成は
特に限定されるものではない。しかし、研磨手段は、ス
ラリー等からの異物がウエハ基板表面に付着して洗浄効
果が減殺されてしまうことを防止するため、ウエハ基板
表面を化学的研磨ではなく、機械的に研磨するものであ
ることが好ましい。例えば、研磨手段として、ウエハ基
板表面をプラテン等を用いたバフ研磨や、ワイピング等
の機械的方法により研磨することが挙げられる。
The polishing means is means (or apparatus) different from the polishing in the lapping step and the mirror polishing step.
The configuration is not particularly limited as long as the surface of the wafer substrate is polished with water. However, the polishing means mechanically polishes the wafer substrate surface, not chemical polishing, in order to prevent foreign matters from the slurry or the like from adhering to the wafer substrate surface and diminishing the cleaning effect. Is preferred. For example, as a polishing means, a wafer substrate surface may be polished by a mechanical method such as buff polishing using a platen or the like or wiping.

【0035】尚、この水研磨は、全く研磨材を用いず
に、超純水に予め定められた処理が施された機能水のみ
で研磨する。これにより従来のような研磨材がウェハ表
面に付着(又は残存)してウェハ表面が汚染される付着
する恐れがない。
In this water polishing, polishing is performed only with functional water obtained by performing a predetermined treatment on ultrapure water without using any abrasive. As a result, there is no danger of the conventional polishing material adhering (or remaining) on the wafer surface and contaminating the wafer surface.

【0036】また本発明では、機能水を水研磨に使用す
ることによって、ウエハ基板表面の異物の除去を効率的
に行うことができる。
Further, in the present invention, by using the functional water for the water polishing, foreign substances on the wafer substrate surface can be efficiently removed.

【0037】ここで、「超純水に予め定めた処理を施し
た機能水」とは、不純物濃度の極めて低い超純水に、物
理的又は化学的作用を施して特定の異物を除去する機能
を有するように改良した超純水をいい、例えば、メガソ
ニック照射超純水、オゾン添加物超純水、電解イオン水
又は低溶存酸素水等を使用することができる。
Here, “functional water obtained by subjecting ultrapure water to a predetermined treatment” refers to a function of removing specific foreign matter by applying physical or chemical action to ultrapure water having an extremely low impurity concentration. Refers to ultrapure water improved to have, for example, megasonic irradiation ultrapure water, ozone additive ultrapure water, electrolytic ion water, or low dissolved oxygen water.

【0038】超純水は不純物濃度が極めて低いため、超
純水に予め定められた処理を施した機能水も、不純物濃
度は極めて低く、その処理に起因する機能に基づいてウ
エハ基板表面に付着した異物を取り込んでウエハ基板の
表面から引き離す作用を有するものである。従って、本
発明では、このような機能水を用いて水研磨を行うこと
により、機能水自身から生じる異物がウエハ基板に付着
することなく、機械的研磨による除去に加えて機能水自
身の異物の取り込み作用により効率的に残留異物の低減
を図ることができる。
Since ultrapure water has an extremely low impurity concentration, functional water obtained by subjecting ultrapure water to a predetermined treatment also has an extremely low impurity concentration and adheres to the wafer substrate surface based on the function resulting from the treatment. It has the function of taking in the foreign matter and pulling it away from the surface of the wafer substrate. Therefore, in the present invention, by performing water polishing using such functional water, foreign matter generated from the functional water itself does not adhere to the wafer substrate, and in addition to removal by mechanical polishing, foreign matter generated from the functional water itself is removed. It is possible to efficiently reduce the residual foreign matter by the taking action.

【0039】また、機能水の強い異物除去作用により、
異物を効果的に除去することができる。言い換えると、
従来のプレ洗浄では除去できない小さなパーティクル、
有機物、残留砥粒物、金属不純物等を、機能水による化
学的作用によってウエハ基板表面から浮上させ、かかる
状態で研磨手段によって強制的に除去するため、異物の
低減をより効果的に行うことができる。
In addition, due to the strong foreign matter removing action of the functional water,
Foreign matter can be effectively removed. In other words,
Small particles that cannot be removed by conventional pre-cleaning,
Organic substances, residual abrasives, metal impurities, etc. are lifted from the wafer substrate surface by the chemical action of functional water and are forcibly removed by the polishing means in such a state, so that foreign substances can be more effectively reduced. it can.

【0040】また、この水研磨工程において、複数種類
の異なる機能水を用いてもよい。即ち、複数種類の異な
る機能水を用いることによって、ウエハ基板の洗浄効率
を向上させることができる。
In the water polishing step, a plurality of different functional waters may be used. That is, the cleaning efficiency of the wafer substrate can be improved by using a plurality of types of different functional waters.

【0041】機能水は、その種類によって効果的に除去
できる異物が異なっているため、複数の機能水を用いる
ことにより、各機能水の異物除去効果を相乗的に発揮さ
せることができる。このため、複数の機能水の組み合わ
せによって、ウエハ基板表面の洗浄効果を向上させるこ
とができる。
Since the foreign substances that can be removed effectively differ depending on the type of the functional water, the foreign substance removing effect of each functional water can be exhibited synergistically by using a plurality of functional waters. Therefore, the effect of cleaning the surface of the wafer substrate can be improved by combining a plurality of functional waters.

【0042】即ち、鏡面研磨工程後のウエハ基板表面の
異物の付着物の状況によって、除去対象となる異物が異
なるため、除去したい異物の種類に最適な機能水を夫々
組み合わせて選択することができ、洗浄効果をより一層
向上させることができる。
That is, the foreign matter to be removed differs depending on the state of the foreign matter adhered on the wafer substrate surface after the mirror polishing step. Therefore, it is possible to select a combination of functional waters optimal for the type of the foreign matter to be removed. In addition, the cleaning effect can be further improved.

【0043】例えば、鏡面研磨工程の処理に時間を要
し、ウエハ基板表面に多量の残留砥粒物及びワックス等
の有機物が付着していると考えられる場合には、かかる
多量の有機物を除去するため、有機物の除去効果の優れ
ている機能水とパーティクル、金属不純物等の除去効果
に優れている他の機能水を用いることができる。
For example, when it is considered that a long time is required for the mirror polishing process and that a large amount of residual abrasives and organic substances such as wax are attached to the wafer substrate surface, such a large amount of organic substances are removed. Therefore, functional water having an excellent effect of removing organic substances and other functional water having an excellent effect of removing particles, metal impurities, and the like can be used.

【0044】また、この水研磨工程において、複数種類
の異なる機能水を順次段階的に使用して水研磨を行って
も良い。これにより、複数の異なる機能水の異物の除去
効果をタイミングを異ならせて発揮させることができ
る。このため、ウエハ基板の異物の付着状況によって、
異物の除去のタイミングを調整することができるため、
ウエハ基板表面の洗浄効果を向上させることができる。
In this water polishing step, water polishing may be performed by sequentially using a plurality of different types of functional water in a stepwise manner. Thus, the effect of removing the foreign matter of a plurality of different functional waters can be exerted at different timings. For this reason, depending on the state of adhesion of foreign substances on the wafer substrate,
Since the timing of removing foreign matter can be adjusted,
The effect of cleaning the surface of the wafer substrate can be improved.

【0045】例えば、始めに鏡面研磨工程の処理中にウ
エハ基板に付着した残留砥粒物及び有機物を除去するた
め、有機物の除去効果の優れている機能水を使用し、そ
の後、パーティクル、金属不純物等の除去効果に優れて
いる機能水を使用して洗浄することにより、有機物の再
付着を防止でき、より一層の異物の低減を図ることがで
き、洗浄効率が向上する。
For example, first, functional water having an excellent effect of removing organic substances is used to remove residual abrasive particles and organic substances adhered to the wafer substrate during the mirror polishing process. Washing using functional water having an excellent effect of removing organic substances can prevent reattachment of organic substances, further reduce foreign substances, and improve washing efficiency.

【0046】また、第4の工程である最終洗浄工程で
は、ウエハ加工プロセスを通しての最終的な洗浄を行う
工程である。この最終洗浄工程は、ウエハ基板を洗浄槽
に浸した状態で洗浄水を供給するという洗浄水の水流に
よる作用と、洗浄水の化学的性質による作用とを利用し
て行っている。
The final cleaning step, which is the fourth step, is a step of performing final cleaning through a wafer processing process. This final cleaning step utilizes the action of the cleaning water flow of supplying the cleaning water while the wafer substrate is immersed in the cleaning tank, and the action of the chemical properties of the cleaning water.

【0047】この洗浄水は高清浄度に調整された薬液と
リンス水とを含むものであり、具体的には、薬液とし
て、フッ酸、塩酸等の酸系の薬液と過酸化水素水との混
合液や、水酸化アンモニウム等のアルカリ系の薬液と過
酸化水素水との混合液、界面活性剤、リンス水として超
純水が挙げられる。
The cleaning water contains a chemical solution adjusted to a high degree of cleanliness and rinse water. Specifically, the cleaning water is a mixture of an acid-based chemical solution such as hydrofluoric acid or hydrochloric acid and a hydrogen peroxide solution. Ultrapure water may be used as a mixed solution, a mixed solution of an alkaline chemical such as ammonium hydroxide and a hydrogen peroxide solution, a surfactant, and a rinsing water.

【0048】上記最終洗浄工程を経ることによって、ウ
エハ基板表面に付着している極微小なパーティクルやメ
タルをさらに取り除き、最終的に化学的光沢を持ち、加
工歪みのない高清浄な鏡面ウエハ基板が得られる。
By passing through the final cleaning step, ultra-fine particles and metal adhering to the wafer substrate surface are further removed, and finally a highly-clean mirror-surface wafer substrate having chemical luster and no processing distortion is obtained. can get.

【0049】なお、本発明において使用する機能水とし
て、好ましい態様を以下に掲げる。
Preferred embodiments of the functional water used in the present invention are described below.

【0050】第1の態様として、上述したウエハ基板の
総合研磨方法において、前記機能水が、メガソニック照
射超純水を含む方法が挙げられる。メガソニック照射超
純水とは、800kHz〜3MHzの超音波振動を照射
した超純水である。メガソニック照射超純水は、超音波
振動で生じた機能水の高圧の波によってウエハ基板表面
の微粒子を除去することから、パーティクル、特に小さ
なパーティクルの除去、金属不純物の除去及び有機物の
除去に優れていることが一般的に知られている。
As a first aspect, in the above-described method for comprehensively polishing a wafer substrate, there is a method in which the functional water includes megasonic irradiated ultrapure water. Megasonic irradiated ultrapure water is ultrapure water irradiated with ultrasonic vibration of 800 kHz to 3 MHz. Megasonic irradiated ultrapure water removes particles on the wafer substrate surface by high-pressure waves of functional water generated by ultrasonic vibration, and is excellent in removing particles, especially small particles, removing metal impurities and removing organic substances. It is generally known that

【0051】本発明では、このメガソニック照射超純水
を含む機能水を用いることにより、ウエハ基板表面に付
着したパーティクル、金属不純物及び有機物をより一層
低減することができる。
In the present invention, particles, metal impurities and organic substances adhering to the wafer substrate surface can be further reduced by using the functional water including the megasonic irradiated ultrapure water.

【0052】尚、本発明では、機能水がメガソニック照
射超純水を含むものであれば、その構成は特に限定され
るものではなく、他の機能水と混合、または別個同時に
若しくは順次選択的に機能水として使用することもでき
る。
In the present invention, the structure of the functional water is not particularly limited as long as the functional water contains megasonic irradiation ultrapure water, and the functional water is mixed with other functional water or separately or simultaneously or sequentially selectively. It can also be used as functional water.

【0053】また、第2の態様として、上述したウエハ
基板の総合研磨方法において、前記機能水が、オゾン添
加超純水を含む方法が挙げられる。
Further, as a second aspect, in the above-mentioned comprehensive polishing method for a wafer substrate, there is a method in which the functional water contains ozone-added ultrapure water.

【0054】オゾン添加物超純水は、超純水を電気分解
したときに発生したオゾンを超純水に溶解して得られる
機能水で、金属不純物及び有機物の除去に優れているこ
とが一般的に知られている。本発明では、このオゾン添
加超純水を含む機能水を用いることにより、ウエハ基板
表面に付着した金属不純物及び有機物をより一層低減す
ることができる。
The ozone additive ultrapure water is functional water obtained by dissolving ozone generated by electrolysis of ultrapure water in ultrapure water, and is generally excellent in removing metal impurities and organic substances. Is known. In the present invention, by using the functional water including the ozone-added ultrapure water, metal impurities and organic substances attached to the wafer substrate surface can be further reduced.

【0055】本発明では、機能水がオゾン添加超純水を
含むものであれば、その構成は特に限定されるものでは
なく、他の機能水と混合、または別個同時に若しくは順
次選択的に機能水として使用することもできる。このよ
うな、オゾン添加超純水と他の種類の機能水を用いた組
み合わせとして好ましい態様は、次の通りである。
In the present invention, the configuration is not particularly limited as long as the functional water contains ozone-added ultrapure water, and the functional water is mixed with other functional water or separately or simultaneously or sequentially selectively with functional water. It can also be used as Preferred embodiments of such a combination using ozone-added ultrapure water and another type of functional water are as follows.

【0056】例えば、機能水として、メガソニック照射
超純水によりウエハ基板を研磨洗浄した後、オゾン添加
超純水により研磨洗浄することができる。これらの場合
には、オゾン添加超純水による金属不純物及び有機物の
除去の他、メガソニック照射超純水により、パーティク
ル、金属不純物及び有機物をより一層低減することがで
きる。
For example, a wafer substrate may be polished and cleaned with megasonic irradiation ultrapure water as functional water, and then polished and cleaned with ozone-added ultrapure water. In these cases, metal impurities and organic substances can be further reduced by megasonic irradiation ultrapure water, in addition to removal of metal impurities and organic substances by ozone-added ultrapure water.

【0057】また、オゾン添加超純水をメガソニック振
動させたものを機能水として使用することもでき、この
場合も同様にパーティクル、金属不純物及び有機物をよ
り一層低減することができる。
Further, a water obtained by megasonic vibration of ozone-added ultrapure water can be used as the functional water. In this case as well, particles, metal impurities and organic substances can be further reduced.

【0058】第3の態様として、上述したウエハ基板の
総合研磨方法において、前記機能水が、電解イオン水を
含む方法が挙げられる。
As a third aspect, in the above-mentioned comprehensive polishing method for a wafer substrate, there is a method in which the functional water contains electrolytic ionic water.

【0059】電解イオン水は、イオンを含んだ超純水を
電気分解したときに得られる機能水で、電気分解時に陽
極側に生成する酸性のアノード水と、陰極側に生成する
アルカリ性のカソード水とがある。アノード水は、金属
不純物、特にCuの除去に優れており、カソード水は、
パーティクルの除去に優れていると一般的に知られてい
る。
Electrolytic ionic water is functional water obtained by electrolyzing ultrapure water containing ions, and is composed of acidic anode water generated on the anode side during electrolysis and alkaline cathode water generated on the cathode side. There is. Anode water is excellent in removing metal impurities, particularly Cu, and cathodic water is
It is generally known that it is excellent in removing particles.

【0060】本発明では、このアノード水を含む機能水
を用いることにより、ウエハ基板表面に付着した金属不
純物をより一層低減することができる。また、本発明で
は、カソード水を含む機能水を用いることにより、ウエ
ハ基板表面に付着した有機物をより一層低減することが
できる。
In the present invention, by using the functional water containing the anode water, metal impurities adhering to the wafer substrate surface can be further reduced. Further, in the present invention, by using functional water including cathode water, it is possible to further reduce organic substances adhering to the wafer substrate surface.

【0061】また、電解イオン水は、放置しておくと容
易に水に戻ることから、機能水として電解イオン水を含
む機能水を使用することによって、水研磨工程終了後の
廃液処理が容易である。
Since the electrolytic ion water easily returns to water when left untreated, the use of functional water containing electrolytic ion water as the functional water facilitates waste liquid treatment after the water polishing step. is there.

【0062】本発明では、機能水が電解イオン水を含む
ものであれば、その構成は特に限定されるものではな
く、機能水として、アノード水とカソード水のいずれか
一方を使用することもできる。また、アノード水とカソ
ード水を順次段階的に使用することもできる。また、電
解イオン水を他の機能水と混合、または別個同時に若し
くは順次段階的に機能水として使用することもできる。
このような、電解イオン水と他の種類の機能水を用いた
組み合わせとして好ましい態様は、次の通りである。
In the present invention, the configuration is not particularly limited as long as the functional water contains electrolytic ion water, and either one of anode water or cathode water can be used as the functional water. . Also, the anode water and the cathode water can be used in a stepwise manner. In addition, electrolytic ion water can be mixed with other functional water, or used separately or simultaneously or sequentially in stages as functional water.
Preferred embodiments of such a combination using electrolytic ionic water and another type of functional water are as follows.

【0063】例えば、機能水として、メガソニック照射
超純水によりウエハ基板を研磨洗浄した後、アノード水
により研磨洗浄することができる。また、アノード水を
メガソニック振動させたものを機能水として使用するこ
ともできる。これら場合には、アノード水による金属不
純物(Cuを含む)の除去の他、メガソニック照射超純
水により、更にパーティクル、金属不純物及び有機物を
一層低減することができる。
For example, a wafer substrate can be polished and cleaned with megasonic irradiation ultrapure water as functional water, and then polished and cleaned with anode water. In addition, the one obtained by subjecting the anode water to megasonic vibration can be used as the functional water. In these cases, in addition to the removal of metal impurities (including Cu) by anode water, particles, metal impurities and organic substances can be further reduced by megasonic irradiation ultrapure water.

【0064】次の好ましい態様としては、機能水とし
て、カソード水によりウエハ基板を研磨洗浄した後、オ
ゾン添加超純水により研磨洗浄することができる。ま
た、カソード水にオゾン添加超純水を混合して、あるい
はカソード水にオゾンを添加したものを機能水として使
用することもできる。これら場合には、オゾン添加超純
水による金属不純物及び有機物の除去の他、カソード水
により、更にパーティクルを低減することができる。
In the next preferred embodiment, the wafer substrate is polished and washed with cathode water as functional water, and then polished and washed with ozone-added ultrapure water. Also, a mixture of ultrapure water with ozone added to the cathode water or a mixture of cathode water and ozone can be used as the functional water. In these cases, the particles can be further reduced by the cathode water, in addition to the removal of metal impurities and organic substances by the ozone-added ultrapure water.

【0065】第4の態様として、上述したウエハ基板の
総合研磨方法において、前記機能水が、低溶存酸素水を
含む方法が挙げられる。低溶存酸素水は、超純水中の溶
存酸素を低減した機能水で、金属不純物の除去に優れ、
ウエハ基板表面が空気中で自然酸化されることによって
生じる自然酸化膜を除去すること、及ウエハ基板の最表
面シリコン(Si)原子の終端を水素原子で置換するこ
とがが一般的に知られている。
As a fourth aspect, in the above-mentioned method for comprehensively polishing a wafer substrate, there is a method in which the functional water contains low-dissolved oxygen water. Low-dissolved oxygen water is functional water that reduces dissolved oxygen in ultrapure water, and has excellent removal of metal impurities.
It is generally known to remove a natural oxide film formed by the natural oxidation of the wafer substrate surface in air and to replace the terminal of silicon (Si) atoms on the outermost surface of the wafer substrate with hydrogen atoms. I have.

【0066】本発明では、低溶存酸素水を含む機能水を
用いることにより、ウエハ基板表面に付着した金属不純
物をより一層低減することができる。また、ウエハ基板
表面の自然酸化膜を除去することにより、パーティク
ル、有機物及び金属不純物をより一層低減することがで
きる。
In the present invention, by using functional water containing low-dissolved oxygen water, metal impurities adhering to the wafer substrate surface can be further reduced. Further, by removing the natural oxide film on the surface of the wafer substrate, particles, organic substances and metal impurities can be further reduced.

【0067】尚、本発明では、機能水が低溶存酸素水を
含むものであれば、その構成は特に限定されるものでは
なく、他の機能水と混合、または別個同時に若しくは順
次選択的に機能水として使用することもできる。このよ
うな、低溶存酸素水と他の種類の機能水を用いた組み合
わせとして好ましい態様は、次の通りである。
In the present invention, the structure of the functional water is not particularly limited as long as the functional water contains low-dissolved oxygen water, and the functional water may be mixed with other functional water or separately or simultaneously or sequentially and selectively. It can also be used as water. Preferred embodiments of such a combination using low-dissolved oxygen water and another type of functional water are as follows.

【0068】例えば、機能水として、メガソニック照射
超純水によりウエハ基板を研磨洗浄した後、低溶存酸素
水により研磨洗浄することができる。この場合には、メ
ガソニック照射超純水により、更にパーティクルの低減
の他、低溶存酸素水による金属不純物及び有機物を低減
することができる。
For example, a wafer substrate can be polished and cleaned with megasonic irradiation ultrapure water as functional water, and then polished and cleaned with low-dissolved oxygen water. In this case, megasonic irradiation ultrapure water can further reduce particles and metal impurities and organic substances due to low dissolved oxygen water.

【0069】次の好ましい態様としては、機能水とし
て、カソード水によりウエハ基板を研磨洗浄した後、低
溶存酸素水により研磨洗浄することができる。また、カ
ソード水と低溶存酸素水とを同時に、もしくは混合して
供給することができる。これらの場合には、低溶存酸素
水による金属不純物及び有機物の低減の他、カソード水
により、更にパーティクルを低減することができる。
In the following preferred embodiment, the wafer substrate is polished and washed with cathode water as functional water, and then polished and washed with low-dissolved oxygen water. Further, the cathode water and the low-dissolved oxygen water can be supplied simultaneously or mixed. In these cases, metal impurities and organic substances can be reduced by the low dissolved oxygen water, and particles can be further reduced by the cathode water.

【0070】第5の態様として、上述したウエハ基板の
総合研磨方法において、前記機能水が、電気抵抗調整水
を含む方法が挙げられる。電気抵抗調整水は、超純水中
の溶存二酸化炭素濃度を増加又は制御した機能水であ
り、静電気を除去することが一般的に知られている。こ
のため、機能水として電気抵抗調整水を使用することに
より、洗浄中にウエハ基板表面の静電気は除去されるた
め、一旦除去されたパーティクル等の異物がウエハ基板
表面の帯電によりウエハ基板表面に再付着するのを防止
できる。
As a fifth aspect, in the above-described method for comprehensively polishing a wafer substrate, there is a method in which the functional water includes electric resistance adjusting water. Electric resistance adjusting water is functional water in which the concentration of dissolved carbon dioxide in ultrapure water is increased or controlled, and it is generally known that static electricity is removed. For this reason, by using the electric resistance adjusting water as the functional water, the static electricity on the wafer substrate surface is removed during the cleaning, and the foreign matter such as the particles once removed is recharged on the wafer substrate surface by the charging of the wafer substrate surface. Adhesion can be prevented.

【0071】本発明では、機能水が電気抵抗調整水を含
むものであれば、その構成は特に限定されるものではな
く、他の機能水と混合、または別個同時に若しくは順次
選択的に機能水として使用することもできる。
In the present invention, the structure of the functional water is not particularly limited as long as the functional water contains the electric resistance adjusting water, and the functional water is mixed with other functional water or separately or simultaneously or sequentially selectively as functional water. Can also be used.

【0072】電気抵抗調整水と他の種類の機能水を用い
た組み合わせとして好ましい態様としては、次の通りで
ある。
Preferred embodiments of the combination using the electric resistance adjusting water and another type of functional water are as follows.

【0073】例えば、機能水として、メガソニック照射
超純水によりウエハ基板を研磨洗浄した後、電気抵抗調
整水により研磨洗浄することができる。また、メガソニ
ック照射超純水と電気抵抗調整水とを同時に、若しくは
混合して供給することもできる。更に、電気抵抗調整水
をメガソニック振動させたものを機能水として使用する
こともできる。
For example, a wafer substrate may be polished and cleaned with megasonic irradiation ultrapure water as functional water, and then polished and cleaned with electric resistance adjusting water. Also, megasonic irradiation ultrapure water and electric resistance adjusting water can be supplied simultaneously or mixed. Furthermore, water obtained by megasonic vibration of electric resistance adjusting water can be used as functional water.

【0074】これらの場合には、メガソニック照射超純
水により、パーティクル、金属不純物及び有機物の除去
が行われる他、電気抵抗調整水により、パーティクルの
ウエハ基板表面への再付着が防止されるため、更にパー
ティクルを低減することができる。
In these cases, particles, metal impurities and organic substances are removed by megasonic irradiation ultrapure water, and reattachment of particles to the wafer substrate surface is prevented by electric resistance adjusting water. Further, particles can be further reduced.

【0075】次の好ましい態様としては、機能水とし
て、カソード水と電気抵抗調整水とを同時に、若しくは
混合して供給することもできる。この場合には、カソー
ド水により、パーティクル及び金属不純物の除去が行わ
れる他、電気抵抗調整水により、パーティクルのウエハ
基板表面への再付着を防止することができる。
In the next preferred embodiment, as functional water, cathode water and electric resistance adjusting water can be supplied simultaneously or mixed. In this case, particles and metal impurities are removed by the cathode water, and the particles can be prevented from re-adhering to the wafer substrate surface by the electric resistance adjusting water.

【0076】次の好ましい態様としては、メガソニック
照射超純水、オゾン添加超純水及び電気抵抗調整水とを
同時に、若しくは混合して供給することもできる。この
場合には、メガソニック照射超純水及びオゾン添加超純
水により、パーティクル、金属不純物及び有機物の除去
が行われる他、電気抵抗調整水により、パーティクルの
ウエハ基板表面への再付着を防止することができる。
In the next preferred embodiment, megasonic irradiated ultrapure water, ozone-added ultrapure water and electric resistance adjusting water can be supplied simultaneously or mixed. In this case, particles, metal impurities and organic substances are removed by megasonic irradiation ultrapure water and ozone-added ultrapure water, and re-adhesion of particles to the wafer substrate surface is prevented by electric resistance adjusting water. be able to.

【0077】次の好ましい態様としては、メガソニック
照射超純水、アノード水及び電気抵抗調整水とを同時
に、若しくは混合して供給することもできる。この場合
には、メガソニック照射超純水によるパーティクル、金
属不純物及び有機物の除去、アノード水による金属不純
物(Cuを含む。)の除去の他、電気抵抗調整水によ
り、パーティクルのウエハ基板表面への再付着を防止す
ることができる。
In the next preferred embodiment, megasonic irradiation ultrapure water, anode water and electric resistance adjusting water can be supplied simultaneously or mixed. In this case, particles, metal impurities and organic substances are removed by megasonic irradiation ultrapure water, metal impurities (including Cu) are removed by anode water, and the particles are deposited on the wafer substrate surface by electric resistance adjusting water. Redeposition can be prevented.

【0078】次の好ましい態様としては、メガソニック
照射超純水によりウエハ基板を研磨洗浄した後、低溶存
酸素水と電気抵抗調整水とを同時に、若しくは混合して
供給することもできる。この場合には、メガソニック照
射超純水によるパーティクル、金属不純物及び有機物の
除去、低溶存酸素水による自然酸化膜および金属不純物
の除去の他、電気抵抗調整水により、パーティクルのウ
エハ基板表面への再付着を防止することができる。
In the next preferred embodiment, after the wafer substrate is polished and cleaned with megasonic irradiation ultrapure water, low dissolved oxygen water and electric resistance adjusting water can be supplied simultaneously or mixed. In this case, the particles, metal impurities and organic substances are removed by megasonic irradiation ultrapure water, the natural oxide film and metal impurities are removed by low dissolved oxygen water, and the particles are deposited on the wafer substrate surface by electric resistance adjusting water. Redeposition can be prevented.

【0079】次の好ましい態様としては、カソード水、
オゾン添加超純水及び電気抵抗調整水とを同時に、若し
くは混合して供給することもできる。この場合には、カ
ソード水によるパーティクルの除去、オゾン添加超純水
による金属不純物及び有機物の除去の他、電気抵抗調整
水により、パーティクルのウエハ基板表面への再付着を
防止することができる。
The next preferred embodiment includes cathode water,
Ozone-added ultrapure water and electric resistance adjusting water can be supplied simultaneously or mixed. In this case, in addition to the removal of particles by the cathode water, the removal of metal impurities and organic substances by the ozone-added ultrapure water, the re-adhesion of the particles to the wafer substrate surface can be prevented by the electric resistance adjusting water.

【0080】次の好ましい態様としては、カソード水、
低溶存酸素水及び電気抵抗調整水とを同時に、若しくは
混合して供給することもできる。この場合には、カソー
ド水によるパーティクルの除去、低溶存酸素水による自
然酸化膜および金属不純物の除去の他、電気抵抗調整水
により、パーティクルのウエハ基板表面への再付着を防
止することができる。
The following preferred embodiments include cathode water,
The low-dissolved oxygen water and the electric resistance adjusting water can be supplied simultaneously or mixed. In this case, the particles can be prevented from being re-adhered to the wafer substrate surface by the electric resistance adjusting water, in addition to the removal of the particles by the cathode water, the removal of the natural oxide film and the metal impurities by the low dissolved oxygen water.

【0081】また、本発明では、上述したウエハ基板の
総合研磨方法において、好ましくは、前記水研磨工程
は、前記機能水の作用に影響を及ぼさないガス雰囲気中
で行う方法とするとよい。
Further, in the present invention, in the above-mentioned method for comprehensively polishing a wafer substrate, preferably, the water polishing step is performed in a gas atmosphere which does not affect the function of the functional water.

【0082】即ち、本発明では、水研磨工程におけるウ
エハ基板の研磨洗浄を機能水の作用に影響を及ぼさない
ガス雰囲気中で行うことにより、機能水の濃度の調整を
行い、ウエハ基板の洗浄効果を維持することができる。
That is, in the present invention, the polishing and cleaning of the wafer substrate in the water polishing step is performed in a gas atmosphere that does not affect the function of the functional water, thereby adjusting the concentration of the functional water and thereby improving the cleaning effect of the wafer substrate. Can be maintained.

【0083】ここで、「機能水の作用に影響を及ぼさな
いガス雰囲気」とは、機能水の異物除去作用を維持し、
低減させない成分からなるガス雰囲気をいい、例えば、
機能水に対して不溶性の成分からなるガスを使用するこ
とができる。
Here, “a gas atmosphere that does not affect the function of the functional water” means that the foreign matter removing function of the functional water is maintained.
A gas atmosphere consisting of components that are not reduced, for example,
A gas comprising a component insoluble in functional water can be used.

【0084】即ち、ガス成分の一部または全部が機能水
に溶解した場合、機能水の濃度が変動して、異物除去作
用が低下する。このため、機能水に対して不溶性の成分
からなるガス雰囲気中でウエハ基板の研磨洗浄を行うこ
とにより、機能水による洗浄効果を維持することができ
る。
That is, when a part or all of the gas component is dissolved in the functional water, the concentration of the functional water fluctuates, and the foreign matter removing action is reduced. For this reason, the cleaning effect of the functional water can be maintained by performing the polishing and cleaning of the wafer substrate in a gas atmosphere composed of components insoluble in the functional water.

【0085】例えば、機能水が、低溶存酸素水を含む場
合、空気中の酸素が該機能水中に溶解し、機能水中の溶
存酸素濃度が変動しないように、窒素ガスを充満させた
部屋(チャンバ)内で水研磨工程を行う。
For example, when the functional water contains low-dissolved oxygen water, oxygen in the air is dissolved in the functional water, and a room (chamber) filled with nitrogen gas is provided so that the dissolved oxygen concentration in the functional water does not fluctuate. A water polishing step is performed in the parentheses).

【0086】また、機能水が、電気抵抗調整水を含む場
合、空気中の二酸化炭素が該機能水中に溶解し、機能水
中の溶存二酸化炭素濃度が変動しないように、二酸化炭
素ガス濃度をコントロールした清浄な空気や、窒素ガス
を充満させた部屋(チャンバ)内で水研磨工程を行う。
When the functional water contains electric resistance adjusting water, the carbon dioxide gas concentration was controlled so that the carbon dioxide in the air dissolved in the functional water and the dissolved carbon dioxide concentration in the functional water did not fluctuate. The water polishing process is performed in a room (chamber) filled with clean air or nitrogen gas.

【0087】これにより、機能水の特性が維持されるた
め、洗浄効果を減少させることなく、異物を低減するこ
とができる。
As a result, since the characteristics of the functional water are maintained, foreign substances can be reduced without reducing the cleaning effect.

【0088】以上のことから、本発明のラッピング工程
(第1の工程)、鏡面研磨工程(第2の工程)、水研磨
工程(第3の工程)、最終洗浄工程(第4の工程)の4
つの処理工程による総合研磨によって、従来のラッピン
グ工程、化学エッチング工程、鏡面研磨工程、プレ洗浄
工程、最終洗浄工程の5つの工程による総合研磨よりも
より効果的に残留砥粒物、パーティクル、有機物又は金
属不純物等の異物を除去することができるだけでなく、
従来の総合研磨に比べて工程数が少ないので、ウエハ加
工時間の短縮がを図れる。
From the above, the lapping step (first step), mirror polishing step (second step), water polishing step (third step), and final cleaning step (fourth step) of the present invention are described. 4
The total polishing in one processing step makes it possible to more effectively remove residual abrasives, particles, organic substances, or more than the conventional five-step lapping, chemical etching, mirror polishing, pre-cleaning, and final cleaning steps. Not only can foreign matter such as metal impurities be removed,
Since the number of steps is smaller than that of the conventional general polishing, the processing time of the wafer can be reduced.

【0089】即ち、本発明ではラッピング後のウエハ基
板をエッチングせずにポリッシングし、ポリッシングが
終了したら水研磨を行って最終洗浄工程へ導けるので、
従来行っていたポリッシング前の化学エッチングとポリ
ッシング後のプレ洗浄を省略できるという大きな利点が
ある。
That is, in the present invention, the lapping wafer substrate is polished without being etched, and after the polishing is completed, water polishing is performed to lead to the final cleaning step.
There is a great advantage that chemical etching before polishing and pre-cleaning after polishing, which have been conventionally performed, can be omitted.

【0090】また、本発明の水研磨工程では、研磨処理
において一切の研磨材を用いずに、機能水のみを供給し
て研磨する。これにより従来のような研磨材がウエハ基
板表面に付着(又は残存)してウエハ基板表面が汚染さ
れる恐れがない。
In the water polishing step of the present invention, polishing is performed by supplying only functional water without using any abrasive in the polishing process. As a result, there is no risk that the abrasive material adheres (or remains) to the wafer substrate surface and contaminates the wafer substrate surface as in the related art.

【0091】従って、ウエハ基板表面は、研磨手段によ
る研磨と機能水による洗い流し等によって、異物を強制
的にウエハ基板表面から除去することが可能となり、従
来のウエハ洗浄方法では、除去できない小さなパーティ
クル等の異物を除去することができる。同時に超精密研
磨も可能であり、ウエハ基板表面のマイクロラフネスの
更なる向上も行える。
Therefore, the surface of the wafer substrate can be forcibly removed from the surface of the wafer substrate by polishing with a polishing means and rinsing with functional water, etc., and small particles and the like which cannot be removed by the conventional wafer cleaning method. Foreign matter can be removed. At the same time, ultra-precision polishing is possible, and the micro-roughness of the wafer substrate surface can be further improved.

【0092】また、一旦ウエハ基板から除去された異物
は、研磨手段及び機能水によって強制的に排除され、ウ
エハ基板表面上に溜まることはないので、異物がウエハ
基板表面に再付着することもない。
Further, the foreign matter once removed from the wafer substrate is forcibly removed by the polishing means and the functional water and does not accumulate on the wafer substrate surface, so that the foreign matter does not adhere again to the wafer substrate surface. .

【0093】更に、本発明ではウエハ基板表面を機能水
を使用して洗浄しているため、薬液を使用して洗浄を行
い酸やアルカリ等の廃液処理が必要な従来と比べて廃液
処理等の後処理も容易となる。
Further, in the present invention, since the surface of the wafer substrate is cleaned using functional water, the surface of the wafer substrate is cleaned using a chemical solution to perform a waste liquid treatment such as an acid or alkali treatment. Post-processing is also facilitated.

【0094】最終洗浄工程において洗浄対象となるウエ
ハ基板は、その表面の残留砥粒物、パーティクル、有機
物又は金属不純物等の異物の大部分が除去されているた
め、最終洗浄における洗浄負担が低減するとともに洗浄
効果が向上し、高清浄化したウエハ基板を得ることが可
能となる。
Since the wafer substrate to be cleaned in the final cleaning step has most of foreign substances such as residual abrasives, particles, organic substances and metal impurities on its surface removed, the cleaning load in the final cleaning is reduced. At the same time, the cleaning effect is improved, and a highly purified wafer substrate can be obtained.

【0095】[0095]

【0096】本発明は、前述したウエハ基板の総合研磨
方法を実施するために好適な装置であり、鏡面研磨手段
によりラッピング処理後のウエハ基板の表面を研磨材を
用いて鏡面研磨し、水研磨手段によりウエハ基板の表面
に超純水に予め定められた処理た機能水接した
状態のままで研磨することによって、従来のラッピング
の後に続く化学エッチング、鏡面研磨、プレ洗浄という
プロセスを経るウエハ基板の総合研磨よりも、ウエハ基
板表面のマイクロラフネスの向上及びウエハ基板の表面
に付着した異物の除去能力を向上させたものとしてい
る。
The present invention relates to the above-described comprehensive polishing of a wafer substrate.
An apparatus suitable for carrying out the method , wherein the surface of the wafer substrate after the lapping treatment is mirror-polished using an abrasive by a mirror polishing means, and the surface of the wafer substrate is predetermined in ultrapure water by a water polishing means. It was treated by polishing in the state in contact with the functional water obtained by facilities and the subsequent chemical etching after conventional lapping, mirror polishing, than overall polishing of the wafer substrate undergoing the process of pre-cleaning, the wafer substrate surface It is said that the micro-roughness is improved and the ability to remove foreign substances attached to the surface of the wafer substrate is improved.

【0097】鏡面研磨手段は、ラッピング処理後のウエ
ハ基板を研磨材を用いて機械的に研磨するものであり、
その構成は特に限定されるものではない。例えば、鏡面
研磨手段として、プラテン等を用いるバフ研磨装置など
が挙げられる。ウエハ基板を吸引保持し回転可能な回転
研磨テーブルと、ウエハ基板を押圧するとともに回転テ
ーブルの回転方向と逆方向に回転可能なバフ研磨部材と
を備え、回転研磨テーブルとバフ研磨部材との間に挟持
されたウエハ基板の表面を研磨材と共にバフ研磨する構
成のものが挙げられる。
The mirror polishing means is for mechanically polishing the wafer substrate after the lapping process using an abrasive.
The configuration is not particularly limited. For example, a buff polishing apparatus using a platen or the like may be used as the mirror polishing means. A rotary polishing table capable of holding and rotating the wafer substrate by suction; and a buff polishing member capable of pressing the wafer substrate and rotating in a direction opposite to the rotation direction of the rotary table, between the rotary polishing table and the buff polishing member. A configuration in which the surface of the sandwiched wafer substrate is buff-polished together with an abrasive material is exemplified.

【0098】そのような鏡面研磨手段により、ウエハ基
板表面の粗さ、即ちリップル、ヘイズ等のマイクロラフ
ネスを低減させながら、ウエハ基板表面を鏡面状とす
る。なお、研磨材として、スラリーなどの液体状のもの
があるが、ここでは表面を鏡面状に仕上げるものであれ
ば特に限定しない。
With such a mirror polishing means, the wafer substrate surface is mirror-finished while reducing the roughness of the wafer substrate surface, that is, micro-roughness such as ripple and haze. In addition, as the abrasive, there is a liquid such as a slurry, but here, there is no particular limitation as long as the surface is finished in a mirror surface.

【0099】水研磨手段は、鏡面研磨を終えたウエハ基
板の表面を別の異なる水研磨手段により機能水と接した
状態のままで研磨するものであり、その構成は特に限定
されるものではない。しかし、水研磨手段は、スラリー
等からの異物がウエハ基板表面に付着して洗浄効果が減
殺されてしまうことを防止するため、プラテン等を用い
るバフ研磨装置のようなウエハ基板表面を機械的に研磨
するものであることが好ましい。
The water polishing means is for polishing the surface of the wafer substrate after the mirror polishing while being in contact with the functional water by another different water polishing means, and its configuration is not particularly limited. . However, the water polishing means mechanically removes the surface of the wafer substrate such as a buff polishing apparatus using a platen or the like in order to prevent foreign substances from the slurry or the like from adhering to the surface of the wafer substrate and thereby reducing the cleaning effect. Preferably, it is polished.

【0100】ここで、「ウエハ基板の表面に洗浄水が接
した状態のままで研磨する(水研磨する)」とは、研磨
するウエハ基板表面と水研磨手段との間に機能水のみを
介在させて該ウエハ基板表面を研磨することをいい、例
えばウエハ基板に機能水を噴射しながらウエハ基板を研
磨することによって達成することができる。すなわち、
この水研磨手段では、ウエハ基板表面を水研磨すると同
時に、機能水で洗浄することができる。
Here, "polishing while the cleaning water is in contact with the surface of the wafer substrate (water polishing)" means that only functional water is interposed between the surface of the wafer substrate to be polished and the water polishing means. This means that the surface of the wafer substrate is polished, and this can be achieved, for example, by polishing the wafer substrate while spraying functional water onto the wafer substrate. That is,
In this water polishing means, the surface of the wafer substrate can be polished with water and simultaneously washed with functional water.

【0101】即ち、水研磨手段により一切の研磨材を用
いずに、ウエハ基板表面に機能水のみを接触させた状態
でウエハ基板表面を機械的に研磨することによって、異
物の機械的な除去と同時に機能水の化学的作用による化
学的な除去が可能となる。このため、本発明のウエハ基
板の総合研磨装置は、従来のウエハ洗浄装置では除去で
きない極小さなパーティクル等の異物を除去することが
可能である。
That is, by mechanically polishing the wafer substrate surface in a state where only the functional water is brought into contact with the wafer substrate surface without using any abrasive by the water polishing means, the foreign matter can be mechanically removed. At the same time, chemical removal by the chemical action of functional water becomes possible. For this reason, the overall wafer substrate polishing apparatus of the present invention can remove foreign substances such as extremely small particles that cannot be removed by a conventional wafer cleaning apparatus.

【0102】また、一旦ウエハ基板から除去された異物
は、水研磨手段と洗浄水によって強制的に排除され、ウ
エハ基板表面上に溜まることはないので、異物がウエハ
基板表面に再付着することもない。
Further, the foreign matter once removed from the wafer substrate is forcibly removed by the water polishing means and the cleaning water, and does not collect on the wafer substrate surface, so that the foreign matter may adhere again to the wafer substrate surface. Absent.

【0103】従って、本発明の水研磨手段によって、従
来の化学エッチング、プレ洗浄と比較して、より効果的
に残留砥粒物、パーティクル、有機物又は金属不純物等
の異物を除去することができる。
Therefore, the water polishing means of the present invention makes it possible to more effectively remove foreign substances such as residual abrasives, particles, organic substances and metal impurities as compared with conventional chemical etching and pre-cleaning.

【0104】また、第1の搬送手段は、ラッピング処理
されたウエハ基板を鏡面研磨手段に搬送するものであ
り、好ましくは、ウエハ基板表面に酸化膜が形成された
り、異物が付着する等を防ぐためにウエハ基板表面を機
能水と接した状態で搬送するものが良い。そのようなも
のとして、例えば、水槽と、この水槽内の水中に設けら
れたウエハホルダと、このウエハホルダを水中に浸漬し
た状態で搬送するコンベアとを備えた装置などが挙げら
れる。
The first transfer means transfers the wrapped wafer substrate to the mirror polishing means. Preferably, the first transfer means prevents an oxide film from being formed on the surface of the wafer substrate and adhesion of foreign matter. In order to transport the wafer, the wafer is preferably transported in a state where the surface of the wafer is in contact with functional water. As such a device, for example, an apparatus including a water tank, a wafer holder provided in the water in the water tank, and a conveyor for transporting the wafer holder in a state of being immersed in the water is exemplified.

【0105】さらに、本発明では、第2の搬送手段によ
り鏡面研磨手段で処理されたウエハ基板を水研磨手段に
搬送している。この第2の搬送手段は、塵や埃、小さな
パーティクル、有機物、残留砥粒物、金属不純物等がウ
エハ基板表面に付着させずに、鏡面研磨手段から水研磨
手段にウエハ基板を受け渡すものである。そのようなも
のとして、例えば、ウエハ基板の少なくとも鏡面側が、
超純水又は超純水に予め定められた処理が施された機能
水が接した状態を維持して搬送するものが挙げられる。
Further, in the present invention, the wafer substrate processed by the mirror polishing means by the second transfer means is transferred to the water polishing means. The second transfer means transfers the wafer substrate from the mirror polishing means to the water polishing means without causing dust and dirt, small particles, organic matter, residual abrasives, metal impurities, and the like to adhere to the wafer substrate surface. is there. As such, for example, at least the mirror side of the wafer substrate,
One that transports ultra-pure water or functional water that has been subjected to a predetermined treatment to ultra-pure water while maintaining the state in contact therewith is included.

【0106】このような第1と第2の搬送手段を備える
ことによって、連続的にウエハ基板の鏡面研磨洗浄を実
現できるので、ウエハ基板の鏡面研磨洗浄処理を効率的
に行うことができる。
By providing such first and second transfer means, the mirror polishing and cleaning of the wafer substrate can be realized continuously, so that the mirror polishing and cleaning of the wafer substrate can be efficiently performed.

【0107】ここで、「予め定めた処理を施した機能
水」とは、不純物濃度の極めて低い超純水に、物理的又
は化学的作用を施して異物を除去する機能を有するよう
にした超純水をいい、例えば、異物の種類によって、メ
ガソニック照射超純水、オゾン添加物超純水、電解イオ
ン水又は低溶存酸素水等を使用することができる。
Here, “functional water that has been subjected to a predetermined treatment” refers to ultra-pure water having an extremely low impurity concentration, which has a function of removing foreign substances by physical or chemical action. Pure water, for example, megasonic irradiated ultrapure water, ozone additive ultrapure water, electrolytic ionic water, or low dissolved oxygen water can be used depending on the type of foreign matter.

【0108】また、機能水は、超純水から生成されるも
のであるため、薬液を使用して洗浄を行い酸やアルカリ
等の廃液処理が必要となる従来のプレ洗浄に比べて、廃
液処理等の後処理も容易に行うことができる。
Further, since the functional water is generated from ultrapure water, it is cleaned by using a chemical solution, and compared with the conventional pre-cleaning which requires the treatment of a waste liquid such as an acid or an alkali, compared with the conventional pre-cleaning. Etc. can be easily performed.

【0109】ここで、水研磨手段に機能水を供給する手
段(以後、機能水供給手段と言う。)は、水研磨手段の
当接面に対し、機能水を供給するものであれば、その構
成は特に限定されるものではない。例えば、ノズル、ま
たは複数の噴射口を備えたスリットラインで構成するこ
とができる。また、機能水を貯蔵するタンクを更に設け
ることもできる。
Here, the means for supplying functional water to the water polishing means (hereinafter referred to as functional water supply means) may be any means for supplying functional water to the contact surface of the water polishing means. The configuration is not particularly limited. For example, it can be constituted by a nozzle or a slit line having a plurality of injection ports. Further, a tank for storing functional water can be further provided.

【0110】また、機能水は、その種類によって効果的
に除去できる異物が異なっているため、機能水供給手段
が複数の異なる機能水を同時に又は選択的に供給するも
のとしても良い。ウエハ基板表面の異物の付着状況によ
って、付着量の多い異物の除去に最も適した機能水を選
択して洗浄することができ、ウエハ基板の洗浄効果を向
上させることができる。
Since the functional water has different foreign substances that can be effectively removed depending on its type, the functional water supply means may supply a plurality of different functional waters simultaneously or selectively. Depending on the state of adhesion of the foreign substances on the wafer substrate surface, it is possible to select and clean the functional water most suitable for removing the foreign substances having a large amount of adhesion, thereby improving the cleaning effect of the wafer substrate.

【0111】即ち、複数の異なる機能水を同時に又は選
択的に供給するように構成した機能水供給手段によっ
て、洗浄効果のウエハ基板の鏡面研磨終了時におけるウ
エハ基板表面の付着物の状況に応じて、異物の除去作用
が異なる機能水を組み合わせて使用することができるた
め、異物の除去に最適な機能水を選択することができ、
洗浄効果をより一層向上させることができる。
That is, the functional water supply means configured to simultaneously or selectively supply a plurality of different functional waters depends on the state of the deposit on the wafer substrate surface at the end of the mirror polishing of the wafer substrate for the cleaning effect. Since it is possible to use a combination of functional waters having different foreign substance removing actions, it is possible to select the optimal functional water for removing foreign substances,
The cleaning effect can be further improved.

【0112】この場合の機能水供給手段は、複数の機能
水を同時に又は選択的に供給できるものであれば、その
構成は特に限定されるものではない。例えば、機能水を
噴射するノズルと各ノズルに対応した機能水を貯蔵する
貯蔵タンクを、機能水ごとに複数設けることができる。
また、一つのノズルを設け、該ノズルから複数の機能水
を混合して噴射するように構成してもよい。また、一つ
のノズルから順番に複数の機能水を供給するように構成
してもよい。
The configuration of the functional water supply means in this case is not particularly limited as long as it can simultaneously or selectively supply a plurality of functional waters. For example, a plurality of nozzles for injecting functional water and a storage tank for storing functional water corresponding to each nozzle can be provided for each functional water.
Further, one nozzle may be provided, and a plurality of functional waters may be mixed and ejected from the nozzle. Moreover, you may comprise so that several functional water may be supplied in order from one nozzle.

【0113】更に、機能水供給手段は、機能水を生成す
る機能水生成手段を備えていても良い。これにより、機
能水を生成し、かつ連続供給しながらウエハ基板の研磨
洗浄を行うことができるため、機能水の貯蔵タンク等の
煩雑な交換作業を回避することができる。
Further, the functional water supply means may include a functional water generating means for generating functional water. Thus, the polishing and cleaning of the wafer substrate can be performed while the functional water is being generated and continuously supplied, so that a complicated replacement operation of the storage tank for the functional water or the like can be avoided.

【0114】機能水生成手段は、例えば、機能水として
メガソニック照射超純水を使用する場合には、ノズル等
の噴射口にメガソニック発振器を設けたメガソニックノ
ズル、あるいは複数の噴射口にメガソニック発振器を設
けたメガソニックスリットライン等を使用することがで
きる。また、機能水としてオゾン添加超純水を使用する
場合には、機能水生成手段として、オゾン水製造装置等
を設けることができる。
For example, when megasonic irradiated ultrapure water is used as the functional water, the functional water generating means may be a megasonic nozzle provided with a megasonic oscillator at an injection port such as a nozzle or a megasonic nozzle at a plurality of injection ports. A megasonic slit line provided with a sonic oscillator can be used. When the ozone-added ultrapure water is used as the functional water, an ozone water producing device or the like can be provided as the functional water generating means.

【0115】機能水として電解イオン水を使用する場合
には、機能水生成手段として、二槽式若しくは三槽式の
電解イオン水製造装置等を設けることができる。機能水
として低溶存酸素水を使用する場合には、機能水生成手
段として、真空脱気装置又は膜脱気装置等を設けること
ができる。機能水として電気抵抗調整水を使用する場合
には、機能水生成手段として、溶存二酸化炭素制御装置
等を設けることができる。
When electrolytic ionic water is used as the functional water, a two- or three-tank type electrolytic ionic water producing apparatus or the like can be provided as the functional water generating means. When low-dissolved oxygen water is used as the functional water, a vacuum deaerator or a membrane deaerator can be provided as the functional water generating means. In the case where the electric resistance adjusting water is used as the functional water, a dissolved carbon dioxide control device or the like can be provided as the functional water generating means.

【0116】尚、複数の機能水を使用する場合には、機
能水生成手段を機能水ごとに複数設けることができる。
When a plurality of functional waters are used, a plurality of functional water generating means can be provided for each functional water.

【0117】また、この機能水供給手段が、複数の異な
る機能水を同時に供給するものである場合、異物の除去
作用の異なる機能水の組み合わせによる相乗効果によ
り、ウエハ基板の洗浄効果を向上させることができる。
When the functional water supply means simultaneously supplies a plurality of different functional waters, the cleaning effect of the wafer substrate is improved by a synergistic effect of a combination of functional waters having different foreign substance removing actions. Can be.

【0118】例えば、機能水としてのオゾン添加超純
水、アノード水または低溶存酸素水をメガソニック照射
することにより、パーティクルをより一層低減すること
ができる。
For example, particles can be further reduced by megasonic irradiation of ozone-added ultrapure water, anode water or low-dissolved oxygen water as functional water.

【0119】また、機能水として、カソード水とオゾン
添加超純水、カソード水と低溶存酸素水、カソード水と
オゾン添加超純水と電気抵抗調整水、またはカソード水
と低溶存酸素水と電気抵抗調整水等の組み合わせによ
り、それぞれ複数の機能水を同時に供給して、パーティ
クルをより一層の低減を図ることができる。これらの組
み合わせにより奏される作用効果を請求項1において説
明した作用効果と同様である。
The functional water may be cathode water, ozone-added ultrapure water, cathode water and low-dissolved oxygen water, cathode water, ozone-added ultrapure water and electric resistance adjusting water, or cathode water, low-dissolved oxygen water and electric water. By combining the resistance adjusting water and the like, a plurality of functional waters can be simultaneously supplied, respectively, so that particles can be further reduced. The operational effects achieved by these combinations are the same as the operational effects described in claim 1.

【0120】さらに、本発明の好ましい態様として、上
述したウエハ基板の総合研磨装置が、少なくともウエハ
基板の処理空間を外気と遮断する遮断手段を更に備え、
該遮断手段の内部が、予め定められたガスで充填されて
いるものとするとよい。即ち、遮断手段の内部を予め定
められたガスで充填することにより、ウエハ基板の洗浄
効果を一定に維持させることが可能である。
Further, as a preferred embodiment of the present invention, the above-described overall polishing apparatus for a wafer substrate further comprises a blocking means for blocking at least a processing space of the wafer substrate from outside air,
Preferably, the inside of the blocking means is filled with a predetermined gas. That is, by filling the inside of the blocking means with a predetermined gas, it is possible to maintain a constant cleaning effect on the wafer substrate.

【0121】遮断手段が、ウエハ基板の処理空間を外気
と遮断するとともに、遮断手段の内部が予め定められた
ガスで充填されているため、ウエハ基板の洗浄中は、ウ
エハ基板及び機能水が空気と接触することはない。ここ
で、遮断手段としては、密閉状態の水研磨洗浄室を使用
することができる。
The shut-off means shuts off the processing space of the wafer substrate from the outside air, and the inside of the shut-off means is filled with a predetermined gas. Never contact. Here, a closed water polishing and cleaning chamber can be used as the blocking means.

【0122】また、予め定められたガスは、機能水の異
物除去作用を維持し、低減させない成分からなるガスを
いい、機能水に対して不溶性の成分からなるガスを使用
することができる。例えば、予め定められたガスとし
て、洗浄水としての機能水が、低溶存酸素水又は電気抵
抗調整水を含む場合、空気中の酸素又は二酸化炭素が機
能水に溶解しないように、窒素ガスを使用することがで
きる。
The predetermined gas is a gas composed of a component which does not reduce the foreign matter removing function of the functional water, and a gas composed of a component insoluble in the functional water can be used. For example, as the predetermined gas, when the functional water as cleaning water contains low dissolved oxygen water or electric resistance adjusting water, nitrogen gas is used so that oxygen or carbon dioxide in the air does not dissolve in the functional water. can do.

【0123】従って、空気中の成分が機能水に溶解する
ことにより、機能水の濃度が低下することは回避され、
機能水の濃度が一定に保持される。このため、本発明の
遮断手段及び遮断手段の内部に充填されたガスによっ
て、ウエハ基板の洗浄効果を減少させることなく、異物
を低減することができる。
Therefore, it is possible to prevent the concentration of the functional water from decreasing due to the dissolution of the components in the air into the functional water.
The concentration of functional water is kept constant. Therefore, foreign matter can be reduced without reducing the cleaning effect of the wafer substrate by the blocking means of the present invention and the gas filled in the blocking means.

【0124】このように、本発明のウエハ基板の総合研
磨装置を用いてウエハ加工を行う場合には、異物の十分
な除去が行われるため、従来の強酸や強アルカリを用い
る化学エッチングや、洗浄液を大量に必要とするプレ洗
浄を行う必要はなくなる。
As described above, when a wafer is processed using the wafer substrate comprehensive polishing apparatus of the present invention, foreign substances are sufficiently removed. Therefore, conventional chemical etching using a strong acid or strong alkali, cleaning solution It is not necessary to perform pre-cleaning which requires a large amount of.

【0125】そして、水研磨洗浄終了後にウエハ基板の
最終洗浄を行う際には、ウエハ基板表面の残留砥粒物、
パーティクル、有機物又は金属不純物等の異物は大部分
除去されているため、最終洗浄における洗浄負担が低減
するとともに洗浄効果が向上し、高清浄化したウエハ基
板を得ることが可能となる。また、従来の化学エッチン
グ及びプレ洗浄が不要となることから、ウエハ加工時間
の短縮化を図ることができる。
When the final cleaning of the wafer substrate is performed after the completion of the water polishing cleaning, residual abrasive particles on the wafer substrate surface,
Since most foreign matters such as particles, organic substances, and metal impurities are removed, the cleaning load in the final cleaning is reduced, the cleaning effect is improved, and a highly purified wafer substrate can be obtained. Further, since conventional chemical etching and pre-cleaning are not required, it is possible to shorten the wafer processing time.

【0126】請求項に係る発明は、請求項に記載の
ウエハ基板の総合研磨装置において、前記鏡面研磨手段
と、前記水研磨手段と、前記第1と第2の搬送手段とを
それぞれ制御する制御手段を更に備え、前記第1の搬送
手段から前記鏡面研磨手段へウエハ基板を搬送して設置
するタイミングと、前記第2の搬送手段から前記水研磨
手段へウエハ基板を搬送して設置するタイミングとを概
略で一致させ、前記第2の搬送手段による搬送時間が、
前記鏡面研磨手段又は水研磨手段による処理時間よりも
短くなるように設定され、前記鏡面研磨手段によるウエ
ハ基板の鏡面化処理から、前記水研磨手段による水研磨
処理に亙る一連の工程を連続的に行うことを特徴として
いる。
According to a second aspect of the present invention, in the apparatus for polishing a wafer substrate according to the first aspect , the mirror polishing means, the water polishing means, and the first and second transfer means are respectively controlled. And a timing for transferring the wafer substrate from the first transfer means to the mirror polishing means, and transferring and setting the wafer substrate from the second transfer means to the water polishing means. The timing is roughly matched, and the transport time by the second transport unit is
A series of steps from the mirror polishing of the wafer substrate by the mirror polishing to the water polishing by the water polishing are set continuously so as to be shorter than the processing time by the mirror polishing or water polishing. It is characterized by performing.

【0127】即ち、前記鏡面研磨手段と、前記水研磨手
段と、前記第1と第2の搬送手段とをそれぞれ制御する
制御手段をさらに備えることにより、本発明のウエハ基
板の総合研磨装置内での連続的な鏡面研磨処理と水研磨
処理とを効率的に行えるという利点がある。
In other words, the apparatus further comprises control means for controlling the mirror polishing means, the water polishing means, and the first and second transfer means, respectively. This has the advantage that the continuous mirror polishing and water polishing can be efficiently performed.

【0128】さらに、第1の搬送手段がウエハ基板を受
け取って搬送し、鏡面研磨手段へ設置するまでの時間
と、第2の搬送手段が鏡面研磨手段からウエハ基板を受
け取って搬送し、水研磨手段へ設置するまでの時間と、
鏡面研磨手段の鏡面研磨処理時間と、水研磨手段の水研
磨処理時間とを概略で一致するよう制御手段が制御する
ことにより、ウエハ基板を順次送りながら連続処理が効
率的に行えるという利点がある。
Further, the time from when the first transfer means receives and transfers the wafer substrate to the time when it is placed on the mirror polishing means, and when the second transfer means receives and transfers the wafer substrate from the mirror polishing means, is subjected to water polishing. The time to install it in the means,
By controlling the control means so that the mirror polishing processing time of the mirror polishing means and the water polishing processing time of the water polishing means substantially match, there is an advantage that continuous processing can be efficiently performed while sequentially feeding wafer substrates. .

【0129】また本発明ウエハ基板の総合研磨装置に
おいて、前記第2の搬送手段は、前記鏡面研磨手段によ
り処理されたウエハ基板の少なくとも鏡面側が、超純水
又は超純水に予め定められた処理た機能水接し
た状態を維持したまま搬送するものであることを特徴と
している。
[0129] In total the polishing apparatus of the wafer substrate of the present invention, the second conveying means, at least the mirror side of the wafer substrate processed by the mirror polishing means, predetermined ultrapure water or ultrapure water it is characterized in that for conveying while maintaining the state of contact with the functional water has facilities for processing.

【0130】即ち、本発明では、第2の搬送手段が鏡面
研磨手段により鏡面処理されたウエハ基板の少なくとも
鏡面側を超純水又は前記機能水と接触させた状態で搬送
して水研磨手段に受け渡すものとしている。これによ
り、ウエハ基板を機能水と接触させないで搬送した場合
のウエハ基板の高清浄化を阻害する問題、即ち、ウエハ
基板の表面の酸化が進んだり、空気中に浮遊する塵や埃
などの異物が付着する等の問題が生じることがない。
That is, according to the present invention, the second transport means transports at least the mirror side of the wafer surface mirror-finished by the mirror polishing means in contact with ultrapure water or the functional water and transfers the wafer substrate to the water polishing means. It shall be handed over. As a result, when the wafer substrate is transported without being brought into contact with the functional water, a problem that hinders the high cleaning of the wafer substrate, that is, oxidation of the surface of the wafer substrate proceeds, and foreign matters such as dust and dust floating in the air are prevented. There is no problem such as adhesion.

【0131】そのような第2の搬送手段の構成として
は、鏡面研磨後のウエハ基板を機能水と接触させた状態
で搬送し、水研磨手段に受け渡すものであれば特に限定
しない。例えば、送り出し方向に並列配置された複数の
ロールブラシを送り機構として備え、機能水を満たした
水槽中にこの送り機構を浸漬して設けられたロール送り
機構などが挙げられる。
The configuration of such a second transfer means is not particularly limited as long as the wafer substrate after mirror polishing is transferred in contact with functional water and transferred to the water polishing means. For example, a roll feed mechanism provided with a plurality of roll brushes arranged in parallel in the feed direction as a feed mechanism, and provided by immersing the feed mechanism in a water tank filled with functional water, or the like.

【0132】[0132]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
について、図示例とともに説明する。図1は、本発明の
ウエハ基板の総合研磨装置の一実施形態を示す説明図で
ある。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory view showing one embodiment of the overall wafer substrate polishing apparatus of the present invention.

【0133】この総合研磨装置は、鏡面研磨工程を構成
する鏡面研磨装置が格納された鏡面研磨部2と、水研磨
工程を構成する水研磨装置が格納された水研磨部1とに
大別され、シリコンイッゴットをワイヤーソーや内周刃
により複数に切断してラッピングにかけた状態のウエハ
基板をホルダ5aから取り出して、鏡面研磨装置に受け
渡す第1の搬送手段であるウエハローダ6と、鏡面研磨
装置によりポリッシングされたウエハ基板を受け取って
水研磨装置に受け渡す第2の搬送手段である水中搬送装
置10とを備え、一連の鏡面研磨洗浄ラインを形成して
いる。
This overall polishing apparatus is roughly divided into a mirror polishing section 2 containing a mirror polishing apparatus constituting a mirror polishing step and a water polishing section 1 containing a water polishing apparatus constituting a water polishing step. A wafer loader 6, which is a first transfer means for taking out a wafer substrate in a state where a silicon igot is cut into a plurality of pieces by a wire saw or an inner peripheral blade and lapping the wafer substrate from the holder 5a and transferring the wafer substrate to a mirror polishing apparatus; An underwater transfer device 10 as a second transfer means for receiving a wafer substrate polished by the device and transferring the wafer substrate to a water polishing device is provided, and a series of mirror polishing and cleaning lines are formed.

【0134】鏡面研磨部2と水研磨部1とは隔壁3によ
り隔てられており、鏡面研磨部2と水研磨部1とのそれ
ぞれの室内には窒素ガスが充填されている。この隔壁3
には、それぞれの室内を常に清浄に保つための第1と第
2のエアコンディショナー4a,4bが設けられてい
る。
The mirror polishing section 2 and the water polishing section 1 are separated from each other by a partition 3, and the chambers of the mirror polishing section 2 and the water polishing section 1 are filled with nitrogen gas. This partition 3
Are provided with first and second air conditioners 4a and 4b for always keeping each room clean.

【0135】第1エアコンディショナー4aは、窒素タ
ンクTと接続されたファン部材よりなり、図中の矢印A
で示したように水研磨部1内に清浄なガスである窒素ガ
スを窒素タンクTから導入している。
The first air conditioner 4a is composed of a fan member connected to a nitrogen tank T, and is indicated by an arrow A in FIG.
As shown in the figure, nitrogen gas, which is a clean gas, is introduced into the water polishing section 1 from the nitrogen tank T.

【0136】第2エアコンディショナー4bは、鏡面研
磨部2と水研磨部1との間の隔壁3内に設けられ、この
隔壁3を貫通する貫通孔内に設置されたファン部材(図
示せず)を備えている。このファン部材は、図中の矢印
Bで示したように水研磨部1側のガスを鏡面研磨部2内
に引き入れている。
The second air conditioner 4b is provided in the partition wall 3 between the mirror polishing section 2 and the water polishing section 1, and a fan member (not shown) installed in a through hole passing through the partition wall 3. It has. This fan member draws gas from the water polishing section 1 into the mirror polishing section 2 as indicated by an arrow B in the drawing.

【0137】ラッピング後のウエハ基板Wは、ホルダ5
aにより保持された状態で図示しない予備室を介して鏡
面研磨部2内に導入される。鏡面研磨部2内には鏡面研
磨用トップリング8と鏡面研磨用定盤9と研磨液供給ノ
ズル9aとを備えた鏡面研磨装置が格納されている。
The wrapped wafer substrate W is placed in the holder 5
While being held by a, it is introduced into the mirror polishing unit 2 through a preliminary chamber (not shown). The mirror polishing unit 2 houses a mirror polishing apparatus including a mirror polishing top ring 8, a mirror polishing platen 9, and a polishing liquid supply nozzle 9a.

【0138】鏡面研磨部2内に導入されたウエハ基板W
はウエハローダ6によりホルダ5aから取り出されて引
き渡し台7に載置される。引き渡し台7にウエハ基板W
が載置されると、鏡面研磨用トップリング8がウエハ基
板Wを上面側から吸引して引き渡し台7から持ちあげ、
鏡面研磨用定盤9上に移動する。
The wafer substrate W introduced into the mirror polishing unit 2
Is taken out of the holder 5 a by the wafer loader 6 and placed on the delivery table 7. Wafer substrate W on delivery table 7
Is placed, the mirror-polishing top ring 8 sucks the wafer substrate W from the upper surface side and lifts it from the delivery table 7,
It is moved onto the mirror polishing surface plate 9.

【0139】鏡面研磨用定盤9は、中央を回転中心とし
て図示しないモータにより一定速度で回転しており、定
盤9上には鏡面研磨用の研磨布が敷設されている。ま
た、定盤9の上方には、定盤9に研磨液を供給する研磨
液供給ノズル9aが配されている。
The mirror polishing platen 9 is rotated at a constant speed by a motor (not shown) about the center as a center of rotation, and a polishing cloth for mirror polishing is laid on the platen 9. Above the platen 9, a polishing liquid supply nozzle 9 a for supplying a polishing liquid to the platen 9 is arranged.

【0140】鏡面研磨用トップリング8はウエハ基板W
を上面側から吸引した状態で下降し、ウエハ基板Wの下
面を研磨布に押しつける。研磨布は定盤9と共に回転し
ているため、この回転によりウエハ基板Wの下面の表面
が研磨布と研磨液との相乗作用で削られることとなる。
The mirror polishing top ring 8 is used for the wafer substrate W.
Is sucked from the upper surface side, and the lower surface of the wafer substrate W is pressed against the polishing cloth. Since the polishing cloth rotates together with the platen 9, the rotation causes the lower surface of the wafer substrate W to be shaved by the synergistic action of the polishing cloth and the polishing liquid.

【0141】鏡面研磨用トップリング8は、ウエハ基板
Wの下面を研磨布に押しつけた状態で、図中矢印Cの方
向に徐々に移動してウエハ基板Wの下面を10分間研磨
する。その後、鏡面研磨用トップリング8がウエハ基板
Wを上面側から吸引した状態で上昇し、水中搬送装置1
0側に移動する。
The mirror polishing top ring 8 is gradually moved in the direction of arrow C in the drawing while the lower surface of the wafer substrate W is pressed against the polishing cloth to polish the lower surface of the wafer substrate W for 10 minutes. Thereafter, the mirror polishing top ring 8 is lifted in a state where the wafer substrate W is sucked from the upper surface side, and the underwater transfer device 1 is moved.
Move to 0 side.

【0142】水中搬送装置10は、鏡面研磨部2と水研
磨部1とに亙って設けられており、すすぎ水が充填され
た水槽11と、水槽11内のすすぎ水中に浸漬して設け
られた略円筒形の複数のロールブラシ12と、すすぎ水
をウエハ基板Wの進行方向と逆の方向に流すジェットノ
ズル(図示せず)と、ロールブラシ12を回転させるモ
ータ(図示せず)とを備えている。
The underwater transport device 10 is provided over the mirror polishing section 2 and the water polishing section 1, and is provided with a water tank 11 filled with rinsing water, and immersed in the rinsing water in the water tank 11. A plurality of substantially cylindrical roll brushes 12, a jet nozzle (not shown) for flowing rinsing water in a direction opposite to the traveling direction of the wafer substrate W, and a motor (not shown) for rotating the roll brushes 12. Have.

【0143】個々のロールブラシ12は、ウエハ基板W
の進行方向に垂直な向きに置かれ、それぞれウエハ基板
Wの進行方向に添って並べられている。図示しないモー
タからの動力により同じ向きに回転し、上に載置された
ウエハ基板Wを水研磨部1側に向って運搬する。
[0143] Each roll brush 12
Are arranged in a direction perpendicular to the traveling direction of the wafer substrate W and are respectively arranged along the traveling direction of the wafer substrate W. The wafer substrate W is rotated in the same direction by power from a motor (not shown), and is transported toward the water polishing unit 1.

【0144】鏡面研磨用トップリング8は、ウエハ基板
Wをこれら複数のロールブラシ12上に載置すると吸引
を止め、ウエハ基板Wを水中搬送装置10に引き渡す。
引き渡されたウエハ基板Wは、ロールブラシ12上をブ
ラシの回転と共に水中を移動し水研磨部1側に向って搬
送される。
The mirror polishing top ring 8 stops suction when the wafer substrate W is placed on the plurality of roll brushes 12, and transfers the wafer substrate W to the underwater transport device 10.
The delivered wafer substrate W moves underwater with the rotation of the brush on the roll brush 12, and is conveyed toward the water polishing unit 1 side.

【0145】尚、ウエハ基板Wが鏡面研磨部2側から水
研磨部1側に移動する際に、鏡面研磨部2側のガスが水
研磨部1側に入り込まないように第2エアコンディショ
ナー4bが常に水中搬送装置10の水槽11上方を水研
磨部1側から鏡面研磨部2側に向うガスの流れを形成し
ている。
When the wafer substrate W moves from the mirror polishing section 2 to the water polishing section 1, the second air conditioner 4 b is operated so that gas from the mirror polishing section 2 does not enter the water polishing section 1. A gas flow is always formed above the water tank 11 of the underwater transport device 10 from the water polishing section 1 to the mirror polishing section 2.

【0146】水中搬送装置10の水研磨部1側には、ウ
エハ基板受渡槽13が連結されており、ロールブラシ1
2上を搬送されたウエハ基板Wが水中に浸漬したままウ
エハ基板受渡槽13に引き渡される。
A wafer substrate delivery tank 13 is connected to the water polishing section 1 side of the underwater transfer device 10.
The wafer substrate W transported on the wafer 2 is delivered to the wafer substrate delivery tank 13 while being immersed in water.

【0147】水研磨部1内には、水研磨用トップリング
14と水研磨用定盤15と機能水を供給する二つのノズ
ル14a,14bとを備えた水研磨装置が格納されてい
る。また、第2の遮蔽手段である第1エアコンディショ
ナー4aにより、内部に常に清浄な窒素ガスが充満され
ている。
In the water polishing section 1, a water polishing apparatus having a water polishing top ring 14, a water polishing platen 15, and two nozzles 14a and 14b for supplying functional water is stored. Further, the inside is always filled with clean nitrogen gas by the first air conditioner 4a as the second shielding means.

【0148】ウエハ基板受渡槽13に受け渡されたウエ
ハ基板Wは水研磨用トップリング14により上面側から
吸引保持されて引き上げられる。この際、図示しないシ
ャワーによりその表面に対し機能水が常に供給されてい
る。そのため、水研磨装置用トップリングがウエハ基板
Wを吸引保持した際も常にウエハ基板W全面が機能水に
接触した状態となっている。従って、ウエハ基板Wはウ
ェットな状態のままで搬送され、水研磨用トップリング
14に吸着保持されて、水研磨用定盤15上に移送され
る。
The wafer substrate W transferred to the wafer substrate transfer tank 13 is sucked and held from the upper surface side by the water polishing top ring 14 and pulled up. At this time, functional water is constantly supplied to the surface by a shower (not shown). Therefore, even when the top ring for the water polishing apparatus sucks and holds the wafer substrate W, the entire surface of the wafer substrate W is always in contact with the functional water. Accordingly, the wafer substrate W is transported in a wet state, is suction-held by the water polishing top ring 14, and is transferred onto the water polishing surface plate 15.

【0149】水研磨用定盤15は、中央を回転中心とし
て図示しないモータにより一定速度で回転しており、定
盤上には洗浄研磨用の研磨布が敷設されている。また、
定盤15の上方には、機能水を供給する二つのノズル1
4a,14bが配されている。
The water polishing surface plate 15 is rotated at a constant speed by a motor (not shown) with the center as a center of rotation, and a polishing cloth for cleaning and polishing is laid on the surface plate. Also,
Two nozzles 1 for supplying functional water are provided above the surface plate 15.
4a and 14b are arranged.

【0150】これらのノズル14a,14bのうち一方
14aは機能水としてLDO水(低溶存酸素水)を噴出
し、他方14bは複数の噴射口にメガソニック発振器が
設けられたメガソニックスリットラインよりなり、メガ
ソニック照射超純水を噴出する。
One of these nozzles 14a and 14b emits LDO water (low-dissolved oxygen water) as functional water, and the other 14b comprises a megasonic slit line having a plurality of injection ports provided with megasonic oscillators. , Blast megasonic irradiated ultrapure water.

【0151】水研磨用トップリング14は機能水を供給
しながら、ウエハ基板Wを上面側から吸引した状態で下
降し、ウエハ基板Wの下面を研磨布に押しつける。研磨
布は定盤15と共に回転しているため、この回転により
ウエハ基板Wの下面の表面が機械的に研磨洗浄される。
この時、水研磨用トップリング14の機能水噴射ノズル
からは機能水の噴射とは別に、二つのノズル14a,1
4bから機能水が供給されている。
While supplying the functional water, the water polishing top ring 14 descends while sucking the wafer substrate W from the upper surface side, and presses the lower surface of the wafer substrate W against the polishing cloth. Since the polishing cloth rotates together with the platen 15, the lower surface of the wafer substrate W is mechanically polished and cleaned by this rotation.
At this time, apart from the injection of the functional water, the two nozzles 14a, 14a, 1
Functional water is supplied from 4b.

【0152】そして、上記二つのノズル14a,14b
のうち、LDO水(低溶存酸素水)を噴出するノズル1
4aからのLDO水が初めのうちは定盤15に供給さ
れ、3分間経過後、ノズル14aからのLDO水の供給
が停止すると同時に、ノズル14bからメガソニック照
射超純水が噴出し始め、機能水がLDO水からメガソニ
ック照射超純水に切り替わる。
The two nozzles 14a and 14b
Nozzle 1 that jets LDO water (low dissolved oxygen water)
The LDO water from 4a is initially supplied to the surface plate 15, and after 3 minutes, the supply of LDO water from the nozzle 14a is stopped, and at the same time, megasonic irradiated ultrapure water starts to spray from the nozzle 14b. The water switches from LDO water to megasonic irradiated ultrapure water.

【0153】その後、水研磨用トップリングは、ウエハ
基板Wを上面側から吸引した状態で上昇し、ウエハ基板
Wを定盤15から引き離し、水中スライダ装置16の受
け取り側に移動する。
Thereafter, the water polishing top ring rises while sucking the wafer substrate W from the upper surface side, separates the wafer substrate W from the surface plate 15 and moves to the receiving side of the underwater slider device 16.

【0154】水中スライダ装置16は、ウエハ基板受け
取り側16aの方がウエハ基板引き渡し側16bよりも
高い滑り台構造をしており、ウエハ基板受け取り側16
aには図示しない機能水噴射ノズルから機能水が常に供
給されているため、ウエハ基板受け取り側16aから引
き渡し側16bに向って常に機能水が流れ落ちている。
The underwater slider device 16 has a slide structure in which the wafer substrate receiving side 16a is higher than the wafer substrate transfer side 16b.
Since a is supplied with functional water from a functional water jet nozzle (not shown), functional water always flows down from the wafer substrate receiving side 16a toward the transfer side 16b.

【0155】水研磨装置用トップリング14が、水中ス
ライダ装置16のウエハ基板受け取り側16aにウエハ
基板Wを載置すると、ウエハ基板Wは機能水と共にウエ
ハ基板引き渡し側16bに流れ落ちる。ウエハ基板引き
渡し側16bには、ホルダ5bが配されており、機能水
と共に流れてきたウエハ基板Wを機能水と接触させた状
態で保持する。
When the water polishing apparatus top ring 14 places the wafer substrate W on the wafer substrate receiving side 16a of the underwater slider device 16, the wafer substrate W flows down to the wafer substrate transfer side 16b together with the functional water. The holder 5b is provided on the wafer substrate transfer side 16b, and holds the wafer substrate W flowing with the functional water in contact with the functional water.

【0156】このホルダ5bは、(ここでは特に詳細に
説明しないが)水研磨終了後の最終洗浄工程までウエハ
基板Wを機能水と接触させた状態で保持し、ウエハ基板
Wを水中に浸漬したまま次の工程である最終洗浄工程へ
ウエハ基板を運搬する。
The holder 5b holds the wafer substrate W in contact with functional water until the final cleaning step after the completion of water polishing (not described in detail here), and immerses the wafer substrate W in water. The wafer substrate is transported to the next cleaning step, which is the next step.

【0157】[0157]

【発明の効果】以上のことから、本発明によれば、ラッ
ピング工程、鏡面研磨工程、水研磨工程、最終洗浄工程
の4つの処理工程による総合研磨によって、従来のラッ
ピング工程、化学エッチング工程、鏡面研磨工程、プレ
洗浄工程、最終洗浄工程の5つの工程による総合研磨よ
りも、より効果的に残留砥粒物、パーティクル、有機物
又は金属不純物等の異物を除去することができるだけで
なく、従来の総合研磨に比べて工程数が少ないので、ウ
エハ基板加工時間の短縮を図ることができる。それだけ
でなく、用いる洗浄液の量も少なくて済むので、一回の
ウエハ基板の総合研磨処理にかかる時間とコストも低く
抑えることができる。
As described above, according to the present invention, the conventional lapping process, chemical etching process, mirror polishing process, It is possible to remove foreign substances such as residual abrasives, particles, organic substances or metal impurities more effectively than the general polishing by five steps of a polishing step, a pre-cleaning step, and a final cleaning step. Since the number of steps is smaller than that of polishing, the processing time of the wafer substrate can be reduced. In addition, since only a small amount of cleaning liquid is used, the time and cost required for a single polishing process of the wafer substrate can be reduced.

【0158】また、従来のラッピングの後に続く化学エ
ッチング、鏡面研磨のプレ洗浄というプロセスを省くこ
とができるため、酸やアルカリなどによるウエハ基板表
面の腐食や、強酸や強アルカリが廃液として大量に出る
など、従来の化学エッチングやプレ洗浄に起因する処々
の問題が生じない。勿論、洗浄液として機能水を使用し
ているため廃液処理等の後処理も容易である。
In addition, the chemical etching and mirror polishing pre-cleaning processes following the conventional lapping can be omitted, so that the surface of the wafer substrate is corroded by an acid or an alkali or a large amount of a strong acid or a strong alkali is discharged as a waste liquid. For example, various problems caused by conventional chemical etching and pre-cleaning do not occur. Of course, since functional water is used as the cleaning liquid, post-treatment such as waste liquid treatment is also easy.

【0159】また、本発明では、ウエハ基板表面の洗浄
と同時に研磨手段によってウエハ基板表面の研磨を行っ
ているので、従来のウエハ基板洗浄方法では、除去でき
ない極小さなパーティクル等の異物を除去することが可
能で、ウエハ基板表面のマイクロラフネスを更に低減す
ることができる。
In the present invention, since the wafer substrate surface is polished by the polishing means simultaneously with the cleaning of the wafer substrate surface, foreign substances such as extremely small particles which cannot be removed by the conventional wafer substrate cleaning method are removed. It is possible to further reduce the micro roughness of the wafer substrate surface.

【0160】最終洗浄工程において洗浄対象となるウエ
ハ基板は、その表面の残留砥粒物、パーティクル、有機
物又は金属不純物等の異物の大部分が除去されているた
め、最終洗浄における洗浄負担が低減するとともに洗浄
効果が向上し、高清浄化したウエハ基板を得ることが可
能となる。
Since the wafer substrate to be cleaned in the final cleaning step has most of foreign substances such as residual abrasives, particles, organic substances and metal impurities on its surface removed, the cleaning load in the final cleaning is reduced. At the same time, the cleaning effect is improved, and a highly purified wafer substrate can be obtained.

【0161】また、処理工程が少ないため、装置全体と
して従来よりも小型で、ウエハ基板製造コストも低減で
きるという利点もある。
Further, since the number of processing steps is small, there is an advantage that the apparatus as a whole is smaller than before and the wafer substrate manufacturing cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のウエハ基板の総合研磨装置の一実施形
態を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of a total polishing apparatus for a wafer substrate of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 水研磨部 2 鏡面研磨部 3 隔壁 4a,4b エアコンディショナー 5a,5b ホルダ 6 ウエハローダ 7 引き渡し台 8 鏡面研磨用トップリング 9 鏡面研磨用定盤 9a 研磨液供給ノズル 10 水中搬送装置 11 水槽 12 ロールブラシ 13 ウエハ基板受渡槽 14 水研磨用トップリング 14a,14b ノズル 15 水研磨用定盤 16 水中スライダ装置 16a ウエハ基板受け取り側 16b ウエハ基板引き渡し側 W ウエハ基板 T 窒素タンク DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Water polishing part 2 Mirror polishing part 3 Partition wall 4a, 4b Air conditioner 5a, 5b Holder 6 Wafer loader 7 Transfer stand 8 Mirror polishing top ring 9 Mirror polishing surface plate 9a Polishing liquid supply nozzle 10 Water transport device 11 Water tank 12 Roll brush 13 Wafer Substrate Delivery Tank 14 Top Ring for Water Polishing 14a, 14b Nozzle 15 Surface Plate for Water Polishing 16 Underwater Slider 16a Wafer Substrate Receiving Side 16b Wafer Substrate Delivery Side W Wafer Substrate T Nitrogen Tank

フロントページの続き (72)発明者 南 秀旻 群馬県安中市中野谷555番地の1 株式 会社スーパーシリコン研究所内 (56)参考文献 特開 平8−279483(JP,A) 特開 平8−117703(JP,A) 特開 昭63−221967(JP,A) 特開 昭64−18228(JP,A) 特開 昭63−267159(JP,A) 特開 平3−198332(JP,A) 実開 昭62−39967(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/304 621 H01L 21/304 622 Continuation of the front page (72) Inventor Minami Minami 555 Nakanoya, Annaka-shi, Gunma 1 Super Silicon Laboratories Co., Ltd. (56) References JP-A-8-279483 (JP, A) JP-A-8-279 117703 (JP, A) JP-A-63-221967 (JP, A) JP-A-64-18228 (JP, A) JP-A-63-267159 (JP, A) JP-A-3-198332 (JP, A) 62-39967 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/304 621 H01L 21/304 622

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ウエハ基板の表面に対し、研磨材を用い
て鏡面研磨する鏡面研磨手段と、 前記鏡面研磨手段とは別の異なる研磨手段であって、前
記鏡面研磨されたウエハ基板の表面を、該表面が超純水
に予め定められた処理を施した機能水に接した状態で水
研磨する水研磨手段と、 ラッピング処理されたウエハ基板を前記鏡面研磨手段に
搬送する第1の搬送手段と、記鏡面研磨手段で処理されたウエハ基板を、該ウエハ
基板の少なくとも鏡面側が超純水又は超純水に予め定め
られた処理を施した機能水に接した状態のまま、前記水
研磨手段に搬送する第2の搬送手段と、を備え、 ラッピング処理された状態のウエハ基板に対し、前記鏡
面研磨手段によりウエハ基板表面の鏡面化処理を行った
後、鏡面側を超純水又は機能水と接した状態に維持した
まま搬送して引き続き前記水研磨手段によりウエハ基板
表面の水研磨処理を行うことを特徴とするウエハの総合
研磨装置
An abrasive is used on the surface of a wafer substrate.
Mirror polishing means for performing mirror polishing by means of a different polishing means different from the mirror polishing means,
The surface of the mirror-polished wafer substrate is cleaned with ultrapure water.
Water in contact with functional water that has been treated in advance
Water polishing means for polishing, and the wafer substrate subjected to the lapping processing to the mirror polishing means
A first conveying means for conveying the wafer substrate processed in the previous SL mirror polishing means, the wafer
At least the mirror side of the substrate is previously determined to be ultrapure water or ultrapure water.
Water while maintaining contact with the treated functional water.
A second transfer means for transferring to the polishing means , wherein the mirror
Mirror polishing of the wafer substrate surface was performed by surface polishing means
After that, the mirror side was kept in contact with ultrapure water or functional water
The wafer substrate is continuously transported by the water polishing means.
Wafer synthesis characterized by performing water polishing on the surface
Polishing equipment .
【請求項2】 前記鏡面研磨手段と、前記水研磨手段
と、前記第1と第2の搬送手段とをそれぞれ制御する制
御手段を更に備え、 前記第1の搬送手段から前記鏡面研磨手段へウエハ基板
を搬送して設置するタイミングと、前記第2の搬送手段
から前記水研磨手段へウエハ基板を搬送して設置するタ
イミングとを概略で一致させ、 前記第2の搬送手段による搬送時間が、前記鏡面研磨手
段又は水研磨手段による処理時間よりも短くなるように
設定され、 前記鏡面研磨手段によるウエハ基板の鏡面化処理から、
前記水研磨手段による水研磨処理に亙る一連の工程を連
続的に行うことを特徴とする請求項に記載のウエハの
総合研磨装置。
2. The apparatus according to claim 1, further comprising control means for controlling said mirror polishing means, said water polishing means, and said first and second transport means, respectively, wherein said wafer is transferred from said first transport means to said mirror polishing means. The timing at which the substrate is transported and installed is substantially matched with the timing at which the wafer substrate is transported and installed from the second transporting means to the water polishing means, and the transporting time by the second transporting means is It is set so as to be shorter than the processing time by the mirror polishing means or the water polishing means, and from the mirror polishing of the wafer substrate by the mirror polishing means,
2. The integrated wafer polishing apparatus according to claim 1 , wherein a series of steps over a water polishing process by said water polishing means are continuously performed.
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