JPH03149816A - ウエーハ研磨装置及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 半導体ウェーへの表面をエッチングする機能を付加した
ウェーハ研磨装置に関し、 簡単且つ容易に半導体ウェーへの裏面に形成された不要
な多結晶シリコン膜を除去することが可能なＩｌ能を具
備したウェーハ研磨装置の擾供を目的とし、 〔１〕半導体ウェーハの表面を研磨するウェーハ研磨部
と、前記半導体ウェーハをウェーハ研磨部に供給するウ
ェーハカセットを蔵置するローダ部と、前記ウェーハ研
磨部において研磨された前記半導体ウェーハを収納する
ウェーハカセットを載置するアンローダ部とからなるウ
ェーハ研磨装置において、前記ウェーハ研磨部と前記ロ
ーダ部或いは前記アンローダ部の間にエッチングステー
シコンを配設し、前記エッチングステーションは前記半
導体ウェーへの表面側を保持する保持具と前記ウェーへ
の表面に水を供給する供給口と前記ウェー八裏面にエッ
チング液を供給する薬液供給ノズル及び該ウェーハ裏面
を洗浄する洗浄水供給ノズルとを具備するよう構成する
。

〔２〕半導体ウェーへの表面を研磨するウェーハ研磨部
と、前記半導体ウェーハをウェーハ研磨部に供給するウ
ェーバカセントを載置するローダ部と、前記ウェーハ研
磨部において研磨された前記半導体ウェーハを収納する
ウェーハカセットを載置するアンローダ部とからなるウ
ェーハ研磨装置におしζて、前記ウェーハ研磨部と前記
ローダ部或いは前記アンローダ部の間にエッチングステ
ーションを配設し、前記エッチングステーシコンから前
記ウェーハ研磨部に第１のウェーハを供給するとともに
前記ローダ部から前記エッチングステーシコンに第２の
ウェーハを移送する工程と、該第１のウェー八表面の研
磨を行うのと同時に該第２　　のウェーへの裏面をエッ
チングする工程とを有するよう構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、半導体ウェーへの表面をエッチングする機能
を付加したウェーハ研磨装ＷＫ関するものである。

半導体ウェーハ上に形成した半導体チップの内部に素子
分離用の溝を設けた後、この溝内に多結晶シリコン膜を
成長させて埋め込んでいるが、近年の半導体チップのア
スペクト比の大きな溝に対しては、この多結晶シリコン
膜を減圧ＣＶＤ装置を用いる減圧ＣＶＤ法によって成長
させている。

この減圧ＣＶＤ装置においては同時に多数の半導体ウェ
ーへの処理を可能にするため、半導体ウェーハを垂直に
保持するウェーハホルダを用いて多結晶シリコン膜を成
長させている。このため、多結晶シリコン膜の成長が必
要な半導体ウェーへの面（以下、表面と称する）のみで
なく、多結晶シリコン膜の成長が必要でない半導体ウェ
ーハの面（以下、裏面と称する）にも形成され、この裏
面に形成された多結晶シリコン膜が後工程の障害の原因
となっている。

この障害の除去のーためにこの裏面に形成された多結晶
シリコン膜を研磨或いはエッチングによって除去してい
るが、いずれの方法においても多くの工数が必要になっ
ている。

以上のような状況から、上記の半導体ウェーへの裏面に
形成された多結晶シリコン膜を、多くの工数を掛けずに
効率よく除去することが可能な装置が要望されている。

〔従来の技術〕

従来のウェーハ研磨装置を第５図により詳細に説明する
。

第５図は従来のウェーハ研磨装置の概略構造を示す側面
図である。

まず、研磨しようとする半導体ウェー／Ｘ７の表面を下
にして収納した供給側のウニｉ八カセット１１ａを、半
導体ウェーハフの供給側の搬送装置１２の人口側のロー
ダ部１１に置き、この搬送装置１２、例えば図示のよう
な駆動プーリにより駆動される丸ベルトにより半導体ウ
ェーハフをウェーハカセットｌ１ａから取り出し、ウェ
ーハ研磨部１４の吸着へフド１４ａを用いて半導体ウェ
ーハフをウェーハ研磨部１４に搬送して半導体ウェーハ
フの表面の研磨を行う。

研磨処理が完了した半導体ウェーハフは吸着へフド１４
ａによって収納側の搬送装Ｗ１５に載置し、アンローダ
部１６に載置した収納側のウェーハカセツＨ６ａに搬送
して収納する。

減圧ＣＶＤ装置により半導体ウェーハフの表面に多結晶
シリコン膜を形成した場合には、多結晶シリコン膜の形
成を必要とする半導体ウェーハフの表面にも、多結晶シ
リコン膜の形成が不要な裏面にも多結晶シリコン膜が形
成される。

この裏面に形成された多結晶シリコン膜は、後工程にお
ける反り等の原因となり、半導体ウェーハ７上の半導体
チップが不良となるので、裏面のこの多結晶シリコン膜
を除去することが必要になる。

この多結晶シリコン膜の除去方法としては、研磨による
除去とエッチングによる除去の二通りの方法があるが、
いずれの方法を採用しても工数が掛かり、コストアップ
になる。特にエッチングによる場合には半導体ウェーハ
フの表面にレジスト膜を形成して保護した後に裏面をエ
ッチングしなければならないから非常に多くの工数が必
要である。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上説明した従来のウェーハ研磨装Ｗにおいては、半導
体ウェーハの表面に多結晶シリコン膜を減圧ＣＶＤ装置
を用いて形成した場合、多結晶シリコン膜を形成する必
要のない半導体ウェーへの裏面にも多結晶シリコン膜が
形成され、この裏面に形成された多結晶シリコン膜は、
後工程における反り等の原因となり半導体チップが不良
となるので、裏面のこの多結晶シリコン膜を除去するこ
とが必要になる。この多結晶シリコン膜を除去するのに
は多くの工数が必要となりコストアップになるという問
題点があった。

本発明は以上のような状況から、簡単且つ容易に半導体
ウェーへの裏面に形成された不要な多結晶シリコン膜を
除去することが可能な機能を具備したウェーハ研磨装置
の提供を目的としたものである。

【課題を解決するための手段〕

本発明のウェーハ研磨装置は、 Ｅｌ）半導体ウェーへの表面を研磨するウェーハ研磨部
と、この半導体ウェーハをウェーハ研磨部に供給するウ
ェーハカセットを蔵置するローダ部と、このウェーハ研
磨部において研磨された半４体ウェーハを収納するウェ
ーバカセントを載置するアンローダ部とからなるウェー
ハ研磨装置において、このウェーハ研磨部とローダ部或
いはフンローダ部の間にエッチングステーションを配設
し、このエッチングステーションは半導体ウェーへの表
面側を保持する保持具とこのウェーハの表面に水を供給
する供給口とこのウェーハ裏面にエッチング液を供給す
る薬液供給ノズル及びこのウェーハ裏面を洗浄する洗浄
水供給ノズルとを具備するよう構成し、 −本発明の半導体装置の製造方法は、 〔２〕半導体ウェーへの表面を研磨するウェーハ研磨部
と、この半導体ウェーハをウェーハ研磨部に供給するウ
ェーハカセットを載置するローダ部と、このウェーハ研
磨部において研磨された半導体ウェーハを収納するウェ
ーバカセントを載置するアンローダ部とからなるウェー
ハ研磨装置において、このウェーハ研磨部とローダ部或
いはアンローダ部の間にエッチングステーションを配設
し、このエッチングステーションからこのウェーハ研磨
部に第１のウェーハを供給するとともにこのローダ部か
らこのエッチングステニシヨンに第２のウェーハを移送
する工程と、この第１のウェー八表面の研磨を行うのと
同時にこの第２のウェーハの裏面をエッチングする工程
とを有するよう構成する。

〔作用〕

即ち本発明においては、供給側のローダ部とウェーハ研
磨部の間、或いは収納側のアンローダ部と研磨部の間に
エッチングステーションを設け、ウェーハ研磨部におい
て半導体ウェーへの表面を研磨している間に、このエッ
チングステーションで半導体ウェーへの裏面のエッチン
グを行い、裏面に形成されている不要な多結晶シリコン
膜を除去することができるので、この不要な多結晶シリ
コン膜の除去のために、特に工数を掛ける必要がなく、
半導体ウェーへの表面の研磨と裏面の多結晶シリゴン膜
の除去を平行して同時に行、うことが回旋となる。

〔実施例〕

以下第１図〜第４図により本発明の半導体ウェーハの裏
面をまずエッチングし、つぎに半導体ウェーへの表面の
研磨を行う一実施例について詳細に説明する。

第１図は本発明による一実施例のウェーハ研磨装置の概
略構造を示す側面図であり、第２図は本発明による一実
施例のウェーハ研磨装置のタイムチャートである。

第３図は本発明による一実施例のエッチングステーショ
ンを示す側断面図であり、第、４図は本発明による一実
施例の半導体ウェーへの位置決め部の構造を示す側断面
図である。

まず第１図に示すように、研磨しようとする半導体ウェ
ーハフの裏面を上にして収納した供給側のウェーハカセ
ット１ａを、半導体ウェーハフの供給側の搬送装置２の
入口側のローダ部１＆：ｗき、この搬送装置２により半
導体ウェーハフをウェーハカセット１ａから取り出し、
ウェーハ研磨部４の吸着ヘフト４ａを用いて半導体ウェ
ーハフをエッチングステーション３に搬送して半導体ウ
ェーハフの裏面のエッチングを行う。

このエッチング工程においてはまず第３図に示すように
、ウェーハ研磨部４の吸着へアド４ａにより搬送された
半導体ウェーハフは、保持ピン３ｆにより真空チャック
３ａの中心と半導体ウェーハフの中心とが一致するよう
に真空チャック３ａに吸着して固定される。

コ）　真空チャック３ａと半導体ウェーハフとの位置決
めは、第４図（ａ）に示すような保持とン３ｆによって
位置決めを行い、吸着へアド４ａと半導体ウェーハフと
を接触させる場合には、真空チャック３ａが上昇して半
導体ウェーハフの表面と保持ピンの先端とを一致させる
か或いは第４図一）に示すようなスプリング３ｇによっ
て保持ピン３１ｒが浮き上がった状態で位置決めを行い
、吸着ヘフト４ａと半導体ウェーハフとを接触させる場
合には保持ピン３ｈの先端が半導体ウェーハフの表面と
同一になるまで吸着ヘフト４ａで押し下げるものである
。

エッチング処理は第２図、第３図に示すように下部に設
けた水供給口３ｂから半導体ウェーハフの表面に水を吹
きつけて供給し、真空−チャック３ａを５０〜１００ｒ
ｐ−で回転させると、水が図示の矢印の方向に半導体ウ
ェーハフの舛周部に向かって流れるようになる。

このような状態で、半導体ウェーハフの上部に設けた薬
液供給ノズル３ｃからエッチング用の薬液を半導体ウェ
ーハフの裏面に清下して半導体ウェーハフの裏面上に形
成されている多結晶シリコン膜をエッチングして除去す
る。

この場合、半導体ウェーハフの表面の周辺部から水が外
方向に流れ出しているから、裏面に滴下したエッチング
用の薬液が半導体ウェーハフの周辺で表面に回り込むこ
とはない。

エッチング工程が終了すると、洗浄水供給ノズル３ｄか
ら洗浄水を供給して洗浄を行う、半導体ウェーハフは回
転しているので、洗浄水はほぼ除去されているが、完全
に乾燥させるためにはエア供給ノズル３ｅから清浄な乾
燥エアを吹きつけて乾燥する。

ついで、ウェーハ研磨部４の吸着ヘフト４ａを用いてエ
ッチング処理済の半導体ウェーハフをウェーハ研磨部４
に搬送して半導体ウェーハフの表面の研磨を行う。

研磨処理が完了した半導体ウェーハフを吸着ヘフト４ａ
によって収納側の搬送装置５に載置し、−アンローダ部
６に載置した収納側のウェーハカセフ）６ａに搬送して
収納する。

このように半導体ウェーハフの表面の研磨を行う前に、
半導体ウェーハフを回転しながらその表面に水を中心部
から放射状に流しながら、半導体ウェーハフの裏面の上
部の薬液供給ノズル３Ｃからエッチング用の薬液を供給
するので、エッチング用の薬液を半導体ウェーハフの表
面に回り込ませないでエッチングを行って半導体ウェー
ハフの裏面の多結晶シリコン膜を除去することが可能と
なる。

なお、本実施例においては研磨工程の前にエッチング処
理を行っているが、研磨工程の後にエッチング処理を行
うことも可能である。

また、本実施例においてはエッチングステーション３の
半導体ウェーハフの保持具として保持ピンと真空チャッ
ク３ａとを用いているが、いずれか一方のみにより半導
体ウェーハフを保持することも可能である。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように本発明によれば、エッチ
ングステーションを設けて研磨工程の前或いは後に半導
体ウェーハの裏面の多結晶シリコン膜をエッチングによ
り除去することが可能となるから、後工程において発生
する障害を除去することが可能であり、またこのエッチ
ング処理を研磨処理と同時に行うことが可能となるので
著しく手番を短縮することが可能となる等の利点があり
、著しい経済的及び、信頼性向上の効果が期待できるウ
ェーハ研磨装置の提供が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による一実施例のウェーハ研磨装置の概
略構造を示す側面図 第２図は本発明による一実施例のウェーハ研磨装置のタ
イムチャート、 第３図は本発明による一実施例のエッチングステーショ
ンを示す側断面図、 第４図は本発明による一実施例の半導体ウェーハの位置
決め部の構造を示す側断面図、第５図は従来のウェーハ
研磨装置の概略構造を示す側面図、 である。 図において、 ■はローダ部、　　　　１ａはウェーバカセント、２は
搬送装置、３はエッチングステーション、″３ａは真空
チャック、　３ｂは水供給口、３ｃは薬液供給ノズル、
３ｄは洗浄水供給ノズル、３ｅはエア供給ノズル、３ｆ
は保持ピン、３ｇはスプリング、　　３ｂは保持ピン、
４はウェーハ研磨部、４ａは吸着ヘッド、５は搬送装置
、　　　　６はアンローダ部、６ａはウェーバカセント
、７は半導体ウェーハ、を示す。 本発明による一実施例のウェーハ研１１Ｆｉｉ置のタイ
ムチャート第２８！１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕半導体ウェーハ（７）の表面を研磨するウェーハ
   研磨部（４）と、 前記半導体ウェーハ（７）をウェーハ研磨部（４）に供
   給するウェーハカセット（１ａ）を載置するローダ部（
   １）と、 前記ウェーハ研磨部（４）において研磨された前記半導
   体ウェーハ（７）を収納するウェーハカセット（６ａ）
   を載置するアンローダ部（６）とからなるウェーハ研磨
   装置において、 前記ウェーハ研磨部（４）と前記ローダ部（１）或いは
   前記アンローダ部（６）の間にエッチングステーション
   （３）を配設し、 前記エッチングステーション（３）は前記半導体ウェー
   ハ（７）の表面側を保持する保持具（３ａ）と前記半導
   体ウェーハ（７）の表面に水を供給する供給口（３ｂ）
   と前記半導体ウェーハ（７）裏面にエッチング液を供給
   する薬液供給ノズル（３ｃ）及び該ウェーハ（７）裏面
   を洗浄する洗浄水供給ノズル（３ｄ）とを具備すること
   を特徴とするウェーハ研磨装置。 〔２〕半導体ウェーハ（７）の表面を研磨するウェーハ
   研磨部（４）と、 前記半導体ウェーハ（７）をウェーハ研磨部（４）に供
   給するウェーハカセット（１ａ）を載置するローダ部（
   １）と、 前記ウェーハ研磨部（４）において研磨された前記半導
   体ウェーハ（７）を収納するウェーハカセット（６ａ）
   を載置するアンローダ部（６）とからなるウェーハ研磨
   装置において、 前記ウェーハ研磨部（４）と前記ローダ部（１）或いは
   前記アンローダ部（６）の間にエッチングステーション
   （３）を配設し、 前記エッチングステーション（３）から前記ウェーハ研
   磨部（４）に第１のウェーハを供給するとともに前記ロ
   ーダ部（１）から前記エッチングステーション（３）に
   第２のウェーハを移送する工程と、該第１のウェーハ表
   面の研磨を行うのと同時に該第２のウェーハの裏面をエ
   ッチングする工程とを有することを特徴とする半導体装
   置の製造方法。