JPH0645300A - 半導体ウェーハの研磨方法および装置 - Google Patents
半導体ウェーハの研磨方法および装置Info
- Publication number
- JPH0645300A JPH0645300A JP19393892A JP19393892A JPH0645300A JP H0645300 A JPH0645300 A JP H0645300A JP 19393892 A JP19393892 A JP 19393892A JP 19393892 A JP19393892 A JP 19393892A JP H0645300 A JPH0645300 A JP H0645300A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polishing
- polishing liquid
- colloidal silica
- semiconductor wafer
- liquid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Landscapes
- Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体ウェーハの研磨方法および装置を提供
する。 【構成】 半導体ウェーハ２をトップリング１と定盤３
からなる研磨機１で研磨するさいに、コロイダルシリカ
を含有する研磨液８をポンプ９の下流に設置された電気
集塵機１０を介して供給することにより凝集コロイダル
シリカを電気的に分離除去して研磨液中のコロイダルシ
リカの粒径分布を安定化することができ、ウェーハの表
面粗度を均一にすることができる。
する。 【構成】 半導体ウェーハ２をトップリング１と定盤３
からなる研磨機１で研磨するさいに、コロイダルシリカ
を含有する研磨液８をポンプ９の下流に設置された電気
集塵機１０を介して供給することにより凝集コロイダル
シリカを電気的に分離除去して研磨液中のコロイダルシ
リカの粒径分布を安定化することができ、ウェーハの表
面粗度を均一にすることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウェーハ（以下
ウェーハと称する）の研磨方法、および装置に係わるも
のである。
ウェーハと称する）の研磨方法、および装置に係わるも
のである。
【０００２】
【従来の技術】昨今の半導体技術の進歩は目覚ましいも
のがあり、半導体の高機能化、高性能化、超小型化、軽
量化、高集積化が進んでいる。これにたいして、母体と
なるウェーハのより一層の高品質化が要求され、研磨技
術の重要度が高まっている。研磨方法としてはポリッシ
ングが一般的に採用され、研磨後のウェーハの品質は、
平坦度については２μm 以下、表面粗度については０．
５ｎｍ以下が要求されるようになってきた。
のがあり、半導体の高機能化、高性能化、超小型化、軽
量化、高集積化が進んでいる。これにたいして、母体と
なるウェーハのより一層の高品質化が要求され、研磨技
術の重要度が高まっている。研磨方法としてはポリッシ
ングが一般的に採用され、研磨後のウェーハの品質は、
平坦度については２μm 以下、表面粗度については０．
５ｎｍ以下が要求されるようになってきた。
【０００３】特に表面粗度に関しては、研磨材のコロイ
ダルシリカの粒度の影響が大きく、一般に粒度が大きく
なるとウェーハの表面粗度があらくなり、粒度が小さく
なると表面粗度が細かくなる。したがって、コロイダル
シリカのような高価な研磨材を用いるが、コストを低減
するためにコロイダルシリカからなる研磨液を循環させ
て使用するのが一般的な方法である。しかしコロイダル
シリカ研磨液の循環使用中に、研磨により生じた微細シ
リカが増えることによってコロイダルシリカが凝集する
現象が生じる。その結果、もともとの研磨材の粒度は大
きくなくても表面粗度はあらくなり、ウェーハとしての
品質は満たされなくなるという問題が生じる。
ダルシリカの粒度の影響が大きく、一般に粒度が大きく
なるとウェーハの表面粗度があらくなり、粒度が小さく
なると表面粗度が細かくなる。したがって、コロイダル
シリカのような高価な研磨材を用いるが、コストを低減
するためにコロイダルシリカからなる研磨液を循環させ
て使用するのが一般的な方法である。しかしコロイダル
シリカ研磨液の循環使用中に、研磨により生じた微細シ
リカが増えることによってコロイダルシリカが凝集する
現象が生じる。その結果、もともとの研磨材の粒度は大
きくなくても表面粗度はあらくなり、ウェーハとしての
品質は満たされなくなるという問題が生じる。
【０００４】この問題を解決するために、特開平２−２
５７６２７号公報では配管途中に遠心分離器を設置し、
凝集したコロイダルシリカを分離除去し、研磨材の粒径
分布の安定化を図るという方法が開示されている。
５７６２７号公報では配管途中に遠心分離器を設置し、
凝集したコロイダルシリカを分離除去し、研磨材の粒径
分布の安定化を図るという方法が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記した
特開平２−２５７６２７号公報に記載の方法では、装置
が大がかりとなり、またタンクに滞留する研磨液を遠心
分離機に送り、凝集コロイダルシリカを遠心分離除去し
てタンクへ送り返すという間接的な分離除去法が採用さ
れているため、分離除去効率が低いという問題点があ
る。
特開平２−２５７６２７号公報に記載の方法では、装置
が大がかりとなり、またタンクに滞留する研磨液を遠心
分離機に送り、凝集コロイダルシリカを遠心分離除去し
てタンクへ送り返すという間接的な分離除去法が採用さ
れているため、分離除去効率が低いという問題点があ
る。
【０００６】本発明は、ウェーハのポリッシング工程に
おける凝集コロイダルシリカを直接的により効率的に分
離除去できるウェーハの研磨方法および装置を提供する
ことを目的とする。
おける凝集コロイダルシリカを直接的により効率的に分
離除去できるウェーハの研磨方法および装置を提供する
ことを目的とする。
【０００７】
【課題解決のための手段】本発明は、前記問題点を解決
するために、電気集塵機による塵芥の除去機能に着目
し、凝集したコロイダルシリカを電気的に帯電させるこ
とによって分離除去するものである。すなわち本発明
は、半導体ウェーハを定盤上に張った研磨布面上で研磨
するさい、コロイダルシリカを含有する研磨液を循環使
用する半導体ウェーハの研磨方法において、該研磨液の
配管途中に電気集塵機を設置し、該電気集塵機により凝
集したコロイダルシリカを分離除去しながら該研磨液を
循環使用することを特徴とする半導体ウェーハの研磨方
法であり、また半導体ウェーハの研磨機と、研磨液を貯
めておく貯蔵タンクと、研磨液を循環させるポンプと、
これらの装置を接続し研磨液を搬送する配管からなる半
導体ウェーハの研磨装置において、前記ポンプの下流側
の配管途中に電気集塵機を設置したことを特徴とする半
導体ウェーハの研磨装置である。
するために、電気集塵機による塵芥の除去機能に着目
し、凝集したコロイダルシリカを電気的に帯電させるこ
とによって分離除去するものである。すなわち本発明
は、半導体ウェーハを定盤上に張った研磨布面上で研磨
するさい、コロイダルシリカを含有する研磨液を循環使
用する半導体ウェーハの研磨方法において、該研磨液の
配管途中に電気集塵機を設置し、該電気集塵機により凝
集したコロイダルシリカを分離除去しながら該研磨液を
循環使用することを特徴とする半導体ウェーハの研磨方
法であり、また半導体ウェーハの研磨機と、研磨液を貯
めておく貯蔵タンクと、研磨液を循環させるポンプと、
これらの装置を接続し研磨液を搬送する配管からなる半
導体ウェーハの研磨装置において、前記ポンプの下流側
の配管途中に電気集塵機を設置したことを特徴とする半
導体ウェーハの研磨装置である。
【０００８】
【作用】コロイダルシリカ研磨液はウェーハの研磨に使
用されると微細なシリカ粒子を発生する。その微細なシ
リカはコロイダルシリカに吸着されて、コロイダルシリ
カは凝集することになる。凝集したコロイダルシリカを
含む研磨液は電気集塵機に導入すると、研磨液中の粒子
が帯電し、とくに帯電量の大きい粗大粒子は反対の電荷
を持つ電極に吸着され、分離除去される。このようにし
て凝集コロイダルシリカが除去された研磨液は再び、研
磨機に供給され、ウェーハの研磨に供される。
用されると微細なシリカ粒子を発生する。その微細なシ
リカはコロイダルシリカに吸着されて、コロイダルシリ
カは凝集することになる。凝集したコロイダルシリカを
含む研磨液は電気集塵機に導入すると、研磨液中の粒子
が帯電し、とくに帯電量の大きい粗大粒子は反対の電荷
を持つ電極に吸着され、分離除去される。このようにし
て凝集コロイダルシリカが除去された研磨液は再び、研
磨機に供給され、ウェーハの研磨に供される。
【０００９】本発明による方法では、遠心分離機による
間接的な分離除去と違い、研磨液全量を直接電気集塵機
を通過させることにより凝集コロイダルシリカを高い効
率で分離除去できる。また電気集塵機の特性としてコレ
クターの電圧の調節によりある粒度以上の粒子を分離除
去するが、研磨に必要な粒度以下の粒子は、そのまま研
磨液として循環使用される。
間接的な分離除去と違い、研磨液全量を直接電気集塵機
を通過させることにより凝集コロイダルシリカを高い効
率で分離除去できる。また電気集塵機の特性としてコレ
クターの電圧の調節によりある粒度以上の粒子を分離除
去するが、研磨に必要な粒度以下の粒子は、そのまま研
磨液として循環使用される。
【００１０】したがって、本発明の方法によって研磨液
を処理すれば、コロイダルシリカの凝集による問題を生
じることなく、研磨を継続することができる。
を処理すれば、コロイダルシリカの凝集による問題を生
じることなく、研磨を継続することができる。
【００１１】
【実施例】本発明による研磨工程を添付図面に基づいて
説明する。図１に示すように、コロイダルシリカを含有
する研磨液８は、貯蔵タンク７から供給ポンプ９によ
り、研磨機４へ供給される。研磨機４は、トップリング
１および定盤３から構成され、ウェーハ２の研磨により
生じた微小シリカも研磨液８とともに、研磨液戻り管６
を通って貯蔵タンク７へ戻される。
説明する。図１に示すように、コロイダルシリカを含有
する研磨液８は、貯蔵タンク７から供給ポンプ９によ
り、研磨機４へ供給される。研磨機４は、トップリング
１および定盤３から構成され、ウェーハ２の研磨により
生じた微小シリカも研磨液８とともに、研磨液戻り管６
を通って貯蔵タンク７へ戻される。
【００１２】研磨液８の循環中に凝集したコロイダルシ
リカは電気集塵機１０により分離除去される。電気集塵
機１０は、図２に示すように、陰極１３、コレクター１
４、および陽極１５から構成される。この電気集塵機１
０としては静電浄油式ＶＡＣＵＧＡＲＤ（ＴＡＩＨＯ−
ＨＩＬＣＯ社の商品名）が好適であり、これをポンプ下
流側の配管途中に設置するため、研磨機４へ供給される
研磨液８の粒径分布を直接的に制御することができる。
リカは電気集塵機１０により分離除去される。電気集塵
機１０は、図２に示すように、陰極１３、コレクター１
４、および陽極１５から構成される。この電気集塵機１
０としては静電浄油式ＶＡＣＵＧＡＲＤ（ＴＡＩＨＯ−
ＨＩＬＣＯ社の商品名）が好適であり、これをポンプ下
流側の配管途中に設置するため、研磨機４へ供給される
研磨液８の粒径分布を直接的に制御することができる。
【００１３】図３はコロイダルシリカの粒径とその度数
分布の関係を示したもので、〇印は研磨前のもの、△印
は本発明を適用した研磨後のものを示したもので、比較
のため研磨後何もしない従来例を●印で示した。研磨前
のデータから粒径は２０〜１００ｎｍであるのにたい
し、本発明例では２０〜１２０ｎｍと良く一致している
ことがわかる。これにたいし、比較例では２９０ｎｍま
で凝集粗大化が進んでいる。すなわち従来の方法では２
９０ｎｍまでコロイダルシリカが凝集粗大化するが、本
発明の方法により新研磨液のシリカの粒度分布にほぼ戻
るまで凝集コロイダルシリカが分離除去されることが示
され、本発明の方法が極めて有効であることがわかる。
分布の関係を示したもので、〇印は研磨前のもの、△印
は本発明を適用した研磨後のものを示したもので、比較
のため研磨後何もしない従来例を●印で示した。研磨前
のデータから粒径は２０〜１００ｎｍであるのにたい
し、本発明例では２０〜１２０ｎｍと良く一致している
ことがわかる。これにたいし、比較例では２９０ｎｍま
で凝集粗大化が進んでいる。すなわち従来の方法では２
９０ｎｍまでコロイダルシリカが凝集粗大化するが、本
発明の方法により新研磨液のシリカの粒度分布にほぼ戻
るまで凝集コロイダルシリカが分離除去されることが示
され、本発明の方法が極めて有効であることがわかる。
【００１４】なお、市販の通常の電気集塵機は比較的小
型のため、遠心分離機のように装置全体として大がかり
とならない。
型のため、遠心分離機のように装置全体として大がかり
とならない。
【００１５】
【発明の効果】本発明は、ウェーハを定盤に張った研磨
布面上で研磨するためにコロイダルシリカを含有する研
磨液を循環使用するウェーハの研磨方法において、研磨
液の配管途中に電気集塵機を設置し、凝集コロイダルシ
リカを直接的に分離除去することにより容易に研磨液中
のコロイダルシリカの粒径分布の安定化が可能となっ
た。これにより、ウェーハの表面粗度が安定化し、また
繰り返し使用による研磨速度の低下を防ぎ生産性の観点
から大きな効果が得られる。
布面上で研磨するためにコロイダルシリカを含有する研
磨液を循環使用するウェーハの研磨方法において、研磨
液の配管途中に電気集塵機を設置し、凝集コロイダルシ
リカを直接的に分離除去することにより容易に研磨液中
のコロイダルシリカの粒径分布の安定化が可能となっ
た。これにより、ウェーハの表面粗度が安定化し、また
繰り返し使用による研磨速度の低下を防ぎ生産性の観点
から大きな効果が得られる。
【図１】本発明による研磨工程のフローを示す。
【図２】電気集塵機の断面図である。
【図３】研磨液中のコロイダルシリカの粒径分布を示す
ものであり、研磨に使用する前と１０回研磨使用後で本
発明による凝集コロイダルシリカ分離除去の有無による
比較を示す。
ものであり、研磨に使用する前と１０回研磨使用後で本
発明による凝集コロイダルシリカ分離除去の有無による
比較を示す。
１ トップリング ２ ウェーハ ３ 定盤 ４ 研磨機 ５ 研磨液供給管 ６ 研磨液戻り管 ７ 研磨液貯蔵タンク ８ 研磨液 ９ 研磨液供給ポンプ １０ 電気集塵機 １１ 研磨液入り側配管 １２ 研磨液出側配管 １３ 陰極 １４ コレクター １５ 陽極
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体ウェーハを定盤上に張った研磨布
面上で研磨するさい、コロイダルシリカを含有する研磨
液を循環使用する半導体ウェーハの研磨方法において、
該研磨液の配管途中に電気集塵機を設置し、該電気集塵
機により凝集したコロイダルシリカを分離除去しながら
該研磨液を循環使用することを特徴とする半導体ウェー
ハの研磨方法。 - 【請求項２】 半導体ウェーハの研磨機と、研磨液を貯
めておく貯蔵タンクと、研磨液を循環させるポンプと、
これらの装置を接続し研磨液を搬送する配管からなる半
導体ウェーハの研磨装置において、前記ポンプの下流側
の配管途中に電気集塵機を設置したことを特徴とする半
導体ウェーハの研磨装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19393892A JPH0645300A (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | 半導体ウェーハの研磨方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19393892A JPH0645300A (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | 半導体ウェーハの研磨方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0645300A true JPH0645300A (ja) | 1994-02-18 |
Family
ID=16316243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19393892A Pending JPH0645300A (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | 半導体ウェーハの研磨方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0645300A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0822033A1 (en) * | 1996-07-29 | 1998-02-04 | Integrated Process Equipment Corp. | Slurry recycling in chemical-mechanical polishing (CMP) apparatus |
| JP2002327170A (ja) * | 2001-04-27 | 2002-11-15 | Kao Corp | 研磨液組成物 |
| US7249995B2 (en) | 1998-11-24 | 2007-07-31 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Apparatus and method for feeding slurry |
| CN106695568A (zh) * | 2017-01-17 | 2017-05-24 | 郑州科技学院 | 一种光纤预制棒抛光液循环系统 |
| CN108927735A (zh) * | 2017-05-23 | 2018-12-04 | 天津滨海光热反射技术有限公司 | 一种节能型抛光装置及抛光粉溶液循环使用方法 |
-
1992
- 1992-07-21 JP JP19393892A patent/JPH0645300A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0822033A1 (en) * | 1996-07-29 | 1998-02-04 | Integrated Process Equipment Corp. | Slurry recycling in chemical-mechanical polishing (CMP) apparatus |
| US7249995B2 (en) | 1998-11-24 | 2007-07-31 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Apparatus and method for feeding slurry |
| US7331844B2 (en) | 1998-11-24 | 2008-02-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Polishing method |
| JP2002327170A (ja) * | 2001-04-27 | 2002-11-15 | Kao Corp | 研磨液組成物 |
| CN106695568A (zh) * | 2017-01-17 | 2017-05-24 | 郑州科技学院 | 一种光纤预制棒抛光液循环系统 |
| CN108927735A (zh) * | 2017-05-23 | 2018-12-04 | 天津滨海光热反射技术有限公司 | 一种节能型抛光装置及抛光粉溶液循环使用方法 |
| CN108927735B (zh) * | 2017-05-23 | 2023-08-15 | 天津滨海光热反射技术有限公司 | 一种节能型抛光装置及抛光粉溶液循环使用方法 |
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