JP3955424B2 - ワーク保持盤の洗浄方法並びに研磨装置と研磨方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワーク保持盤の洗浄方法並びにワークの研磨装置及びワークの研磨方法に関し、特に、ワーク保持盤に異物が残留しない研磨装置及びワーク保持盤の洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば半導体ウエーハ等のワークの表面を研磨する装置として、回転ホルダにそれぞれ取付けられた金属製またはセラミックス製あるいはガラス製等のワーク保持盤と、研磨布が貼付された回転自在な定盤を備えた研磨装置が知られている。なお、ワーク保持盤は１つに限らず、複数の保持盤を具備したものが一般的に知られている。
【０００３】
このような研磨装置を用いてワーク表面を研磨する方法としては、それぞれのワーク保持盤の保持面に、ワークをその研磨する側と反対の面で保持し、研磨布上に研磨液を供給しつつ、ワークの研磨する側の面を研磨布に押圧しながら研磨布との間で相対運動させて研磨するのが一般的である。
例えば半導体ウエーハを研磨する場合、１つの保持盤に通常１ないしは複数枚のワークをワックスを介して貼り付けるか、あるいはワーク保持盤に直接真空吸着して前記のような研磨加工が行われる。
【０００４】
従来、例えば半導体ウエーハの表面研磨等、薄板状のワークを前記のように研磨加工する際、ワーク保持盤とワークとの間に異物が介在した状態で加工を行うと、異物が介在する箇所では異物によりワークが局所的に湾曲した状態で保持されて加工されるため、加工後のワークに異物の大きさに応じた浅く凹んだ部分（ディンプル）が生じ、ワークの加工精度を悪化させることが知られている。このため加工前にワークを洗浄することはもとより、ワーク保持盤、中でもワークと接する保持面は勿論、回転ホルダのような支持部材等を十分洗浄し、それらの表面から異物を極力除去することが必要とされている。例えば、ワークを研磨した後、次に研磨するワークを保持する前に保持面へ洗浄液を供給しつつブラシ材を摺動させ、保持面に付着している研磨剤または研磨により生じた研磨かす、あるいは加工室内の雰囲気からの異物等の汚れを除去する作業が従来一般に行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ＬＳＩ等の回路の微細化に伴い、ますます厳密な平坦度が要求される半導体ウエーハ等の研磨加工においては、今まで以上にワーク保持盤やその支持部材の清浄化が求められている。そこで、これらワーク保持盤等を洗浄する際、これらに付着した研磨剤や研磨かす等の異物による保持盤等の汚染に対して注意を払う必要があり、特に従来は問題とされていなかったワーク保持面からのブラシ材の離脱（解放）方法にも注意を払う必要が生じてきた。
【０００６】
従来の研磨装置では、ブラシ材が保持盤に接触したままの状態で一旦動作が停止した後、例えば保持盤が水平方向に移動することでブラシ材が保持盤から離脱するようになっている。
しかしながら、このような方法でブラシ洗浄を行うと、ブラシ材が保持面から離脱する際、異物が十分除去されない場合があり、また、研磨剤や研磨かす等の異物が付着している保持面をブラシ材で摺動してこれらの異物を除去する際、ブラシ材に付着した異物が、ブラシ材の離脱の際、その一部が保持盤に再び付着してしまうことが本発明者らにより見出された。
【０００７】
そこで本発明は、ワーク保持盤をブラシ材で洗浄する際に研磨剤や研磨かす等の異物が保持盤やそれの支持部材等に残留しないワーク研磨装置及びワーク保持盤の洗浄方法並びにこのような研磨装置を用いてワークを研磨する方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
ワーク保持盤でワークを保持して研磨を行う場合、ワークと保持面との間に０．５μｍ以上の微粒子が付着しているとディンプルが発生し易い。したがって、上記のようにワーク保持面に付着している０．５μｍ以上の大きさの微粒子が少ないワーク保持盤を用いてワークの研磨を行えば、非常に高い平坦度を保った状態でワークを保持することができるので、研磨されたウエーハは平坦度が非常に高いものとなる。
【０００９】
前記のような微粒子の付着を極力少なくした保持盤とするため、本発明によれば、少なくとも、ワークを保持するワーク保持盤と、ワークを研磨する研磨布と、前記ワーク保持盤に洗浄液を供給しながらブラシ材を少なくともワーク保持面に対して相対的に摺動させて洗浄する機構を備えたワーク研磨装置において、前記ワーク保持面に対するブラシ材の相対的な動作を停止することなく該ブラシ材が保持盤から離脱できることを特徴とする研磨装置が提供される。
【００１０】
本発明者らは、ワーク研磨装置においてワーク保持盤に洗浄液を供給しながらブラシ材をワーク保持面に対し相対的に摺動させて該ワーク保持面を洗浄する際、ブラシ材と保持盤との相対的な動作を停止する前にブラシ材が保持面から離脱できるようにすることで、保持面から研磨剤や研磨かす等の異物を有効に除去することができることを見出した。したがってこのようにして洗浄されたワーク保持盤にワークを保持すればワークと保持盤との間に介在する異物が大幅に減少し、非常に高い平坦度を保った状態でワークを保持することができるので、研磨されたウエーハにはヘコミ状の平坦度不良等を大幅に低減することができる。
【００１１】
この場合、前記ブラシ材がワーク保持盤から離脱した後も、該ワーク保持盤に洗浄液を供給できることが好ましい。
すなわち、ブラシ材が動作を停止することなく保持盤から離脱し、さらにその後も保持盤、特にワーク保持面に洗浄液を供給することにより、ブラシ材の離脱直後に保持面に異物がたとえ残留していてもこれらをも確実に除去することができる。
【００１２】
さらに、前記ワーク保持盤の側面及び／または該ワーク保持盤が取り付けられた支持部材に対しても洗浄液を供給しながらブラシ材を相対的に摺動させて洗浄できることが好ましい。
【００１３】
通常、ワーク保持盤は円板形であり、底面に相当する保持面のほかに側面を有し、また、保持盤自体は研磨時にこれを回転させる回転ホルダ等の支持部材に取り付けられている。保持盤の側面並びに支持部材はワークとは接しないが、研磨剤や研磨かす等の異物が付着しやすい。したがって、上記のようにワーク保持盤の側面並びに支持部材に対しても洗浄液を供給しながらブラシ材を相対的に摺動して洗浄できるようにすれば、保持盤の表面全体、さらには支持部材にわたって異物を除去することができ、より確実に異物を介在させることなくワークを保持することができる。
【００１４】
また、このようにワーク保持盤の側面及び／または支持部材をブラシ材で洗浄する場合にも、前記ワーク保持盤の側面及び／または支持部材に対するブラシ材の相対的な動作が停止することなく該ブラシ材がワーク保持盤の側面及び／または支持部材から離脱できることが好ましい。
さらに、前記ブラシ材がワーク保持盤の側面及び／または支持部材から離脱した後も、該ワーク保持盤及び／または支持部材に洗浄液を供給できることがより好ましい。
【００１５】
このように保持盤側面及び／または支持部材を洗浄するブラシ材に関しても、保持面を洗浄するブラシ材と同様、ブラシ材と保持盤側面あるいは支持部材との相対的な動作を停止することなくブラシ材を離脱させることで、保持面だけでなく、ワーク保持盤の表面全体、さらに支持部材からも確実に異物を除去することができ、さらにブラシ材が離脱した後も保持盤側面あるいは支持部材に洗浄液を供給することにより、ブラシ材の離脱直後に保持盤側面あるいは支持部材に異物がたとえ残留していてもこれらをも洗い流してワーク保持盤表面全体、さらに保持盤の支持部材をより清浄化し、ワークと保持盤との間に異物が介在することをより確実に防ぐことができる。
【００１６】
また、本発明にかかるワーク研磨装置は、前記ワーク保持盤及び／または支持部材への洗浄液の供給を停止した後、該ワーク保持盤及び／または支持部材に付着している洗浄液を除去するように構成することもできる。
ワーク保持盤、さらに支持部材に洗浄液を供給しながらブラシ材で洗浄した後は、ワーク保持盤は洗浄液で濡れたままとなっているが、保持盤及び支持部材に付着している洗浄液に研磨剤や研磨かす等の異物が含まれている場合もあり得る。従って、上記のように保持盤並びに支持部材の表面に付着している洗浄液を除去するように構成することで、保持盤の保持面に付着している洗浄液ばかりでなく、保持盤側面あるいは支持部材を伝って流れてくる洗浄液によって起こり得る汚染を防ぐことができる。
【００１７】
保持盤あるいは支持部材に付着している洗浄液を除去する具体的な方法としては、ワーク保持盤、支持部材に空気を吹き付けるか、あるいは、ワーク保持盤と支持部材を回転させることにより洗浄液を飛散させて行うことができる。
このような方法によりワーク保持盤と支持部材に付着している洗浄液を素早く除去することができるため、ワーク保持盤の洗浄を短時間で行うことができ、結果的にワーク研磨作業の効率も向上する。
【００１８】
また、本発明に係る前記ワーク研磨装置は、前記ワーク保持盤が、ワークを吸着保持するための貫通孔及び／または回路を備え、該貫通孔及び／または回路に洗浄液を流すようにすることもできる。
このようにワーク保持盤の貫通孔や回路にも洗浄液が流れることで、これらの貫通孔や回路に取り込まれた研磨剤や研磨かす等の異物を除去することができ、保持盤表面だけでなく、保持盤内部に対しても確実に洗浄を行うことができる。従って、これらの貫通孔等から異物が出てくるといった問題も生じない。
【００１９】
本発明で使用される洗浄液は、保持盤に付着した異物を除去できるものであれば特に限定されないが、洗浄液として水を使用することができる。
このように洗浄液として水を供給しながらブラシ材を被洗浄面に対し摺動させて保持盤等を洗浄することにより、異物を容易に除去することができ、また、洗浄コストを低く抑えることができるという利点もある。
【００２０】
さらに、本発明ではワーク保持盤の洗浄方法も提供される。すなわち、ワーク保持盤で保持したワークを研磨布により研磨し、該ワークをワーク保持盤から取り外した後、該ワーク保持盤に洗浄液を供給しながらブラシ材を少なくともワーク保持面に対して相対的に摺動させて洗浄する方法において、前記ワーク保持面に対するブラシ材の相対的な動作を停止させることなく該ブラシ材を保持盤から離脱させることを特徴とするワーク保持盤の洗浄方法が提供される。
このような方法によって保持盤を洗浄することにより保持盤表面に付着している研磨剤や研磨かす等の異物を確実に除去することができる。
【００２１】
また、前記ワーク研磨装置の場合と同様、前記ワーク保持盤の側面及び／または該ワーク保持盤が取り付けられた支持部材に対しても洗浄液を供給しながらブラシ材を相対的に摺動させて洗浄することが好ましく、この場合もまた、前記ブラシ材とワーク保持盤の側面あるいは支持部材との相対的な動作を停止することなく該ブラシ材を前記ワーク保持盤の側面及び／または支持部材から離脱させることが好ましい。
【００２２】
また、前記ブラシ材がワーク保持盤及び／または支持部材から離脱した後も、該ワーク保持盤及び／または支持部材に洗浄液を供給することが好ましい。
【００２３】
さらに、前記ワーク保持盤及び／または支持部材への洗浄液の供給を停止した後、該ワーク保持盤及び／または支持部材に付着した洗浄液を除去することが好ましく、具体的な除去方法としては、前記ワーク保持盤及び／または支持部材への洗浄液の供給を停止した後、空気を吹き付けるか、あるいは、ワーク保持盤と支持部材を回転させることにより洗浄液を飛散させて除去することができる。
このような方法により保持盤表面、さらに支持部材表面の洗浄液を素早く除去することで、保持盤の保持面だけでなく、その側面あるいは支持部材を伝って流れてくる洗浄液によって起こり得る汚染を防ぐことができる。
なお、上記のように空気を吹き付けて洗浄液を除去する場合、空気中に含まれる０．３μｍ以上の微粒子の数が１０００ヶ／Ｌ（ｎ．ｐ．ｔ．（標準状態））以下であることが好ましい。
【００２４】
本発明で使用する洗浄液としては、洗浄液が、０．３μｍ以上の微粒子の含有量が１０００ヶ／Ｌ以下であることが好ましい。また、洗浄液の流量としては、洗浄液が、０．５Ｌ／ｍｉｎ以上の流量で供給されることが好ましい。
【００２５】
さらに本発明では、本発明にかかる前記研磨装置を用いたワークの研磨方法が提供される。前記したように、本発明にかかる研磨装置は、ワーク保持面に対するブラシ材の相対的な動作を停止することなく該ブラシ材が保持盤から離脱できるため、洗浄後の保持面に付着している微粒子が非常に少ないものとなる。したがって、保持面とワークとの間に微粒子がほとんど介在することなくワークを研磨することができ、研磨されたワークは、ディンプル等の平坦度不良が無い極めて高い平坦度が達成されたものとなる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２７】
ここで、図１は本発明にかかるワーク研磨装置の一例を示す部分断面概略図である。図示されている研磨装置１は、所望の回転速度で回転できる回転ホルダ４に取りつけられたワーク保持盤２と、ワークを研磨する定盤３と、ワーク保持盤２の保持面２ａ並びに保持盤側面２ｂ及び回転ホルダに対して相対的に摺動するブラシ材５を具備している。ワーク保持盤２は複数の貫通孔６を備え、該貫通孔６は真空ライン７から不図示の真空装置につながっており、真空装置を作動させてワーク保持面２ａにワークを吸着保持するようになっている。
【００２８】
図２は、保持盤２の保持面２ａの一例を平面図で示したものであり、保持面２ａには上記貫通孔６と連なる回路８が形成されている。
また、定盤３の上面には研磨布１１が貼付されており、該研磨布１１は定盤３と共に所定の回転速度で回転される。
【００２９】
まず、研磨装置１を用いてワークを研磨する方法を説明すると、ワークは保持盤２に吸着保持された状態でワーク保持盤と共に回転され、同時に所定の荷重で研磨布１１に押し付けられる。このとき研磨剤がワークと研磨布１１との間に供給されて研磨が行われる。
研磨によって所望量の研磨代を除去した後、保持盤２からワークを離脱させて純水、または純水にオゾン、過酸化水素、または界面活性剤等を加えた液中に一時保管する。
【００３０】
次いで、別のワークが保持盤２に保持され、前記同様に研磨が行われるが、保持盤２には研磨剤や研磨かす等の異物が付着している場合が多く、特に保持面２ａにこれらの異物が付着したままワークを保持して研磨すると、前述したように異物の大きさに応じて研磨されたワーク（ウエーハ）には局所的にディンプル（ヘコミ）等が生じ、ウエーハ全面にわたって高度な平坦度が達成されないので、ワークを保持する前には保持盤２の洗浄が行われる。
【００３１】
図１の研磨装置１では、保持盤２の保持面２ａを洗浄するための保持面洗浄ブラシ材５ａと、保持盤２の側面２ｂを洗浄するための側面洗浄ブラシ材５ｂからなるブラシ材５が備えられ、各ブラシ材５ａ，５ｂにはノズル９が設けられており、洗浄液供給ライン１０を通じてノズル９から洗浄液が供給される。
【００３２】
研磨されたワークが取り外された保持盤２を、ブラシ材５の位置まで水平方向及び垂直方向に移動し、保持面２ａと側面２ｂに各ブラシ材５ａ，５ｂを接触させた状態でノズル９から洗浄液を供給しながらブラシ材５を摺動させて洗浄が行われる。なお、このときブラシ材自体５を動かすことで洗浄を行うほか、保持盤２を回転させることによりブラシ材５を相対的に保持盤に対し摺動させて洗浄を行うこともできる。あるいはブラシ材と保持盤の両方を動作させて相対的な摺動を行うこともできる。また、各ブラシ材５ａ，５ｂは、別体としてそれぞれ独立して摺動させても良い。
さらに、回転ホルダ（支持部材）４をも併せて同様の方法で洗浄することが好ましく、この場合には図示のブラシ材５以外に支持部材洗浄用のブラシ材を別途設けるか、あるいは独立に動作するブラシ材５ｂを保持盤の側面用と兼ねて回転ホルダ４の洗浄に利用しても良い。
【００３３】
なお、本発明において、保持盤に対するブラシ材の摺動という場合は、ブラシ材自体が動くことは勿論のこと、保持盤自体が回転等により動くこと、あるいは両者が動くことによりブラシ材と保持盤の表面（保持面及び側面）が相対的に摺動するあらゆる方式を含むものである。
【００３４】
本発明では、前記のようにブラシ材５を摺動させてワーク保持盤２の表面に付着している研磨剤や研磨かす等を除去した後、ブラシ材５の動作が停止することなくブラシ材５を保持盤２から離脱させる。これにより保持盤２の表面に残留する異物が大幅に減少する。
【００３５】
本発明に係る研磨装置１では、前記のように保持盤２の洗浄を行いブラシ材５が離脱した後も保持盤２に洗浄液を供給するようにするのがよい。特に保持面２ａに洗浄液を供給し続けることにより、ブラシ材５が離脱した直後に異物がたとえ残留したとしてもそれらの異物を確実に除去することができる。また、より好ましくは保持盤側面２ｂにも洗浄液を供給し続けることにより保持盤表面全体から確実に異物を除去することができる。
【００３６】
さらに、保持盤全体から異物を確実に除去するため、ワーク保持盤２に設けられた貫通孔６及び／または回路８に洗浄液が流れるようにすることもできる。ブラシ材５で洗浄する際、ノズル９から供給された洗浄液は貫通孔６や回路８の一部に侵入し、貫通孔６内や回路８内に付着している異物も取り除くことができるが、例えば真空ライン７を通じて貫通孔６の上方からも洗浄液を供給できるようにすれば、さらに確実に貫通孔６等から異物を除去することができる。
【００３７】
なお、洗浄液としては、異物を除去でき、保持盤やワークの材質に作用しないものであれば特に限定されないが、水を好適に使用できる。洗浄液として使用する水は清浄度が高いほど好ましく、特に純水に近いほど好ましい。なお、純水に界面活性剤等を含ませたもの等、従来使用されている洗浄液を全て適用できる。このような洗浄液の具体的な清浄度としては、０．３μｍ以上の微粒子の含有量が１０００ヶ／Ｌ以下であることが好ましく、特に５００ヶ／Ｌ以下であることが好ましい。また、洗浄液は０．５Ｌ／ｍｉｎ以上の流量で供給されることが好ましい。このように微粒子の含有量が低い洗浄液を用い、また、洗浄液の流量を一定以上とすれば、より効果的に洗浄を行うことができる。
【００３８】
前記のように保持面等の被洗浄面に対して相対的に摺動させたブラシ材５をその相対的な動作を停止することなく保持盤２から離脱させ、その後もさらに引き続き洗浄液を供給することで保持盤２全体から異物を有効に除去することができるが、保持盤側面２ｂあるいは回転ホルダ４を伝って流れる異物等を含んだ清浄度の低い洗浄液によって保持面が汚染されることを防ぐためには、十分洗浄して汚染を極力抑える。
【００３９】
上記のように保持盤２表面全体、あるいはさらに回転ホルダ４にも洗浄液を供給して十分洗浄した後、保持盤２及び回転ホルダ４等に付着している洗浄液を除去する。なお、ウエーハをワックス等で保持盤に接着させて研磨を行う場合には少なくとも保持面の洗浄液を蒸発乾燥させる必要があるが、本発明でいう洗浄液の除去とは、上記のように乾燥することだけでなく、以下に説明するように洗浄液を飛散させて除去する広い意味を含んでいる。
【００４０】
洗浄液の具体的な除去方法としては、保持盤２等の表面に空気を吹き付けて洗浄液を飛散させることができる。このとき吹き付ける空気はダストやミスト等を含まず、できるだけ清浄であることが好ましく、例えばフィルタ等を介してホコリや油分を除去した空気を吹き付けるようにすれば良い。具体的には、吹き付ける空気中に含まれる０．３μｍ以上の微粒子の数が１０００ヶ／Ｌ（ｎ．ｐ．ｔ．）以下とすれば、洗浄液の除去後保持盤表面に残留する微粒子は研磨されたウエーハの平坦度を阻害しない水準以下とすることができる。
なお、コストの面から空気を使用することが有利であるが、空気以外にも窒素等の他の気体を使用することもでき、また洗浄液の除去を速めるために、温風を吹き付けて除去することもできる。
【００４１】
また、除去に際し、回転ホルダ４により保持盤２を回転させることにより洗浄液を飛散させると効果的である。このとき高速で回転させるほど短時間でより効果的である。また、このように保持盤２等を回転させて洗浄液の除去を行えば、除去させるための補助的手段を設ける必要もないため、コストの面からも有利である。
なお、空気を吹き付ける方法と保持盤２を回転させる方法を組み合わせて効果的に洗浄液の除去を行うこともできる。
【００４２】
ワーク保持盤２の洗浄時や乾燥（洗浄液除去）時に、洗浄液や液滴の研磨装置外への飛散を防止するために、ブラシ材５の周囲（例えば図１の点線の位置）に飛散防止手段を設けることも可能である。具体的には、ブラシ材５の底部（下部）及び側部を覆うような樹脂製のカバーをブラシ材５と一体あるいは独立に設け、カバーの底部には洗浄液排出用の孔を開口すればよい。カバーの材質はカバー内部の状態が観察できるように、透明の樹脂であることが好ましく、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂などで構成することが好ましい。カバーの側面は、保持盤２の洗浄、乾燥時に液滴が外部に飛散しないように、ブラシ材５の周囲が全て覆われ、洗浄及び乾燥時にワーク保持盤２の少なくとも高さ方向の半分が覆われるような高さであることが好ましい。
【００４３】
以上のように洗浄された保持盤の保持面は、研磨したときにディンプルの形成の原因となる研磨かす等の微粒子がほとんど付着していない状態となるため、これにワークを保持して研磨を行えば、ディンプル等が無く、平坦度が非常に高いワークを得ることができる。
【００４４】
【実施例】
以下、実施例及び比較例を示して本発明についてさらに詳しく説明する。
（実施例１）
直径２００ｍｍのシリコンウエーハを真空吸着により保持可能な保持盤２を具備した図１に示すような研磨装置１を用いて研磨加工を施したのち、該ウエーハを保持盤２から外して保管槽に移した。次いで、水平移動させた保持盤２に純水を供給しながらブラシ材５を摺動させて保持盤２の洗浄を行い、ブラシ材５を停止させずに動作させたまま保持盤２から離脱させた。
【００４５】
このようにしてブラシ洗浄を行った後、保持盤２を上昇させ、毎分５リットルの純水を保持盤２の保持面２ａと側面２ｂの他、ワークを真空吸着保持するための貫通孔６にも流して１５秒間洗浄を行った。その後、保持盤をさらに水平移動させて３０秒間２００ｒｐｍで回転し、遠心力により保持盤２に付着している純水を飛散させたのち、保持盤２の洗浄を終了させた。
【００４６】
（比較例１）
実施例１と同様の研磨装置を用いて同様にウエーハの研磨を行った後、水平移動させた保持盤に純水を供給しながらブラシ材を摺動させて保持盤を洗浄し、従来通りブラシ材が保持盤に接触したままの状態でブラシ材の摺動を停止させ、同時に純水の供給も停止した。次いで保持盤を水平移動させてブラシ材を保持盤から離脱させ、保持盤の洗浄を終了させた。
【００４７】
なお、前記実施例１及び比較例１での洗浄条件等は下記の通りである。
実施例１及び比較例１の共通条件
ワーク保持盤：ＳｉＣセラミクス製、回転数 ５０ｒｐｍ（研磨加工時）
ブラシ材：ナイロン製植毛ブラシ
ブラシ洗浄時間：３０秒及び１８０秒
洗浄液：純水、供給量 ２リットル／分（ブラシ洗浄時）
５リットル／分（ブラシ洗浄後）
ノズル径：１ｍｍφ
供給圧力：１ｋｇＧ／ｃｍ^２
【００４８】
＜洗浄評価＞
実施例１及び比較例１の方法で洗浄したそれぞれの保持盤の保持面にそれぞれ鏡面加工前の直径２００ｍｍ（８インチ）のシリコンウエーハを接触させ、保持面に残留している異物をこのウエーハに転写させて乾燥させた。さらに、予めパーティクルカウンタによって表面の清浄度が既知である鏡面ウエーハ（０．５μｍ以上のパーティクル数はほぼ０）を準備し、異物が転写された上記ウエーハと接触させることによってこの鏡面ウエーハに異物を転写した。このように異物が転写された鏡面ウエーハの表面に付着している異物を再度パーティクルカウンタにより評価してマップを作成し、図３に示した。なお、黒点は異物による汚れを示している。
【００４９】
図３の（Ａ）は、本発明（実施例１）に従って洗浄を行ったワーク保持面上の残留異物が転写された鏡面ウエーハ上の異物のマップを示し、（Ｂ）は従来法（比較例１）に従って洗浄を行ったワーク保持面上の残留異物が転写された鏡面ウエーハ上の異物のマップを示している。これらのマップからそれぞれのワーク保持面の清浄度を比較した。なお、パーティクルカウンタには、日立電子エンジニアリング社製レーザー表面検査装置ＬＳ−６０００を使用した。
実施例１に従って洗浄を行ったワーク保持面上の残留異物が転写された鏡面ウエーハ上のパーティクル（径０．５μｍ以上）数は、約３０００個／枚（約１０ヶ／ｃｍ^２）であった。
【００５０】
図３の（Ａ）と（Ｂ）を比較すると、本発明に係る（Ａ）のマップでは全体的に異物は少なく、また特徴的なパターンは認められない。一方、（Ｂ）のマップでは全体的に多くの異物が観測され、また、その分布には洗浄終了時にブラシが接触したまま保持盤が水平移動したことによると考えられる特徴的な縞状のパターンが観察された。
【００５１】
（実施例２及び比較例２）
前記本発明（実施例１）または従来法（比較例１）と同様の洗浄方法及び洗浄条件でそれぞれ保持盤の洗浄を実施するとともに、洗浄後の保持盤にシリコンウエーハを保持してそれぞれ２００枚ずつ研磨加工し、研磨したウエーハに対し、魔鏡トポグラフにより表面におけるディンプルの有無を測定した。測定した研磨ウエーハのうち、径が１ｍｍ以上にわたって深さ０．１μｍ以上の大きさのディンプルが１つでも発生したウエーハを不良品とし、研磨ウエーハに対する不良ウエーハの割合（以下、ディンプル不良率と言う）を調べた。測定結果を従来法と本発明のそれぞれの洗浄方法に対し、洗浄時間に分けて図４に示した。
【００５２】
図４のグラフから明らかなように、ディンプル不良率は、従来法で洗浄を行った場合、いずれの洗浄時間でも２０％近くの高い値を示し、本発明に従って洗浄を行った場合にはいずれの洗浄時間でも２％まで低減されたことが認められた。
【００５３】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【００５４】
例えば、上記実施形態では、ブラシ材に設けられたノズルから洗浄液が供給される研磨装置に関して説明したが、保持盤表面や支持部材に洗浄液を供給できるものであればその供給方法は特に限定されず、ブラシ材と別に設けたノズルにより洗浄液を供給することもできる。また、ブラシ材に関しても、定盤と保持盤を備えた研磨装置とは別に、ブラシ材と洗浄液供給用ノズルを備えた洗浄装置を別個独立して設置するようにしてもよい。
【００５５】
また、上記実施例においては半導体ウエーハを対象としたが、本発明のワーク研磨装置及びワーク保持盤の洗浄方法は、これに限定されずに適用することができ、回転する研磨布により研磨されるガラス基板、石英基板、酸化物単結晶、磁気ディスク等のワークの研磨であれば全てに適用することができる。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に従って保持盤を洗浄することで保持盤に残留する研磨剤や研磨かす等を大幅に低減することができる。そしてこのように洗浄されたワーク保持盤を用いてワークを保持することによりワークと保持盤との間に異物がほとんど介在せず、半導体ウエーハのように極めて高い平坦度が要求されるワークを研磨加工する場合でも、非常に高い平坦度を保ったままワークを保持することができる。そしてこのように保持したワークを研磨することでヘコミ状の平坦度不良等を大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるワーク研磨装置の一例を示す部分断面概略図である。
【図２】本発明にかかるワーク保持盤の保持面の一例を示す平面図である。
【図３】実施例１及び比較例１において洗浄した保持盤の残留異物をウエーハに転写したマップである。（Ａ）実施例１のマップ（Ｂ）比較例１のマップ
【図４】実施例２及び比較例２において研磨したウエーハのディンプル不良率を示すグラフである。
【符号の説明】
１…研磨装置、 ２…ワーク保持盤、 ２ａ…ワーク保持面、
２ｂ…ワーク保持盤側面、 ３…回転定盤、 ４…回転ホルダ（支持部材）、５…ブラシ材、 ５ａ…保持面洗浄ブラシ材、 ５ｂ…側面洗浄ブラシ材、
６…貫通孔、 ７…真空ライン、 ８…回路、 ９…ノズル、
１０…洗浄液供給ライン、 １１…研磨布。

Claims (12)

1. 少なくとも、ワークを保持するワーク保持盤と、ワークを研磨する研磨布と、前記ワーク保持盤に洗浄液を供給しながらブラシ材を少なくともワーク保持面に対して相対的に摺動させて洗浄する機構を備えたワーク研磨装置において、前記ワーク保持盤の側面及び／または該ワーク保持盤が取り付けられた支持部材に対しても洗浄液を供給しながらブラシ材を相対的に摺動させて洗浄でき、前記ワーク保持面並びにワーク保持盤の側面及び／または支持部材に対するブラシ材の相対的な動作を停止することなく該ブラシ材を動作させたまま前記ワーク保持面並びにワーク保持盤の側面及び／または支持部材から離脱でき、前記ワーク保持面並びにワーク保持盤の側面及び／または支持部材から離脱した後も、前記ワーク保持面並びにワーク保持盤の側面及び／または支持部材に洗浄液を供給でき、前記ワーク保持面並びにワーク保持盤の側面及び／または支持部材への洗浄液の供給を停止した後、前記ワーク保持面並びにワーク保持盤の側面及び／または支持部材に付着している洗浄液を除去するように構成したことを特徴とする研磨装置。
2. 前記洗浄液の除去が、ワーク保持盤及び／または支持部材に空気を吹き付けて行われることを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。
3. 前記洗浄液の除去には、ワーク保持盤及び支持部材を回転させることにより洗浄液を飛散させる動作を伴うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の研磨装置。
4. 前記ワーク保持盤が、ワークを吸着保持するための貫通孔及び／または回路を備え、該貫通孔及び／または回路に洗浄液を流すことができることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の研磨装置。
5. 前記洗浄液が水であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の研磨装置。
6. ワーク保持盤で保持したワークを研磨布により研磨し、該ワークをワーク保持盤から取り外した後、該ワーク保持盤に洗浄液を供給しながらブラシ材を少なくともワーク保持面に対して相対的に摺動させて洗浄する方法において、前記ワーク保持盤の側面及び／または該ワーク保持盤が取り付けられた支持部材に対しても洗浄液を供給しながらブラシ材を相対的に摺動させて洗浄し、前記ワーク保持面並びに前記ワーク保持盤の側面及び／または支持部材に対するブラシ材の相対的な動作を停止させることなく該ブラシ材を動作させたまま前記ワーク保持面並びに前記ワーク保持盤の側面及び／または支持部材から離脱させ、前記ブラシ材が前記ワーク保持面並びに前記ワーク保持盤の側面及び／または支持部材から離脱した後も、該ワーク保持盤及び／または支持部材に洗浄液を供給し、前記ワーク保持盤及び／または支持部材への洗浄液の供給を停止した後、該ワーク保持盤及び／または支持部材に付着した洗浄液を除去することを特徴とするワーク保持盤の洗浄方法。
7. 前記洗浄液の除去をワーク保持盤及び／または支持部材に空気を吹き付けて行うことを特徴とする請求項６に記載のワーク保持盤の洗浄方法。
8. 前記ワーク保持盤及び／または支持部材に吹き付ける空気が、該空気中に含まれる０．３μｍ以上の微粒子の数が１０００ヶ／Ｌ（ｎ．ｐ．ｔ．）以下であることを特徴とする請求項７に記載のワーク保持盤の洗浄方法。
9. 前記洗浄液の除去には、ワーク保持盤及び支持部材を回転させることにより洗浄液を飛散させる動作を伴うことを特徴とする請求項６ないし請求項８のいずれか１項に記載のワーク保持盤の洗浄方法。
10. 前記洗浄液が、その中に含まれる０．３μｍ以上の微粒子の含有量が１０００ヶ／Ｌ以下であることを特徴とする請求項６ないし請求項９のいずれか１項に記載のワーク保持盤の洗浄方法。
11. 前記洗浄液が、０．５Ｌ／ｍｉｎ以上の流量で供給されることを特徴とする請求項６ないし請求項１０のいずれか１項に記載のワーク保持盤の洗浄方法。
12. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の研磨装置を用いてワークの研磨を行う方法。

Images