JPH07100738A - 半導体基板の鏡面研磨方法 - Google Patents
半導体基板の鏡面研磨方法Info
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- JPH07100738A JPH07100738A JP27000793A JP27000793A JPH07100738A JP H07100738 A JPH07100738 A JP H07100738A JP 27000793 A JP27000793 A JP 27000793A JP 27000793 A JP27000793 A JP 27000793A JP H07100738 A JPH07100738 A JP H07100738A
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- Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 複数の鏡面研磨装置を使用した場合、研磨能
率の向上と極めて高精度の鏡面研磨が可能な半導体基板
の鏡面研磨方法の提供。 【構成】 研磨液は研磨液タンク２からポンプ３で圧送
されて複数機配置される鏡面研磨装置１1，１2，…１n
にそれぞれ供給され、稼働しない装置では圧送された研
磨液を三方弁８1，８2，…８nで切り替えてリターン路
９へと送り研磨液タンク２に戻し、稼働中の装置では研
磨液回収皿で回収した研磨液がリターン路９から研磨液
タンク２に戻る構成で、研磨液タンク２で一定時間ごと
に該濃度を測定し、測定値に応じて砥粒供給管１１から
砥粒を補給あるいは溶液供給管１２より溶液補給して常
時所定の研磨砥粒濃度を維持する。 【効果】 複数の鏡面研磨装置における研磨速度を一定
にすることが可能になり、メカニカル作用及びケミカル
作用を一定化することで研磨資材の経時変化の抑制が可
能となり、結果的に加工歪やスクラッチなどのない、高
精度で高能率の鏡面研磨を実現。
率の向上と極めて高精度の鏡面研磨が可能な半導体基板
の鏡面研磨方法の提供。 【構成】 研磨液は研磨液タンク２からポンプ３で圧送
されて複数機配置される鏡面研磨装置１1，１2，…１n
にそれぞれ供給され、稼働しない装置では圧送された研
磨液を三方弁８1，８2，…８nで切り替えてリターン路
９へと送り研磨液タンク２に戻し、稼働中の装置では研
磨液回収皿で回収した研磨液がリターン路９から研磨液
タンク２に戻る構成で、研磨液タンク２で一定時間ごと
に該濃度を測定し、測定値に応じて砥粒供給管１１から
砥粒を補給あるいは溶液供給管１２より溶液補給して常
時所定の研磨砥粒濃度を維持する。 【効果】 複数の鏡面研磨装置における研磨速度を一定
にすることが可能になり、メカニカル作用及びケミカル
作用を一定化することで研磨資材の経時変化の抑制が可
能となり、結果的に加工歪やスクラッチなどのない、高
精度で高能率の鏡面研磨を実現。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、極めて高精度の鏡面
研磨が可能な半導体基板の鏡面研磨方法に係り、研磨液
を回収して再利用する循環供給系を設けて、研磨液タン
クで研磨砥粒濃度を測定して研磨砥粒濃度を一定に保持
することにより複数の鏡面研磨装置における研磨速度を
一定かつ均等にし、高精度で高能率の鏡面研磨を実現
し、また、非稼働装置では研磨液をリターン路に送り戻
しかつ圧損等に応じてポンプの吐出量を増減することに
より、総供給量を常時一定に保持し稼働台数に影響され
ることなく研磨液の安定供給を実現した半導体基板の鏡
面研磨方法に関する。
研磨が可能な半導体基板の鏡面研磨方法に係り、研磨液
を回収して再利用する循環供給系を設けて、研磨液タン
クで研磨砥粒濃度を測定して研磨砥粒濃度を一定に保持
することにより複数の鏡面研磨装置における研磨速度を
一定かつ均等にし、高精度で高能率の鏡面研磨を実現
し、また、非稼働装置では研磨液をリターン路に送り戻
しかつ圧損等に応じてポンプの吐出量を増減することに
より、総供給量を常時一定に保持し稼働台数に影響され
ることなく研磨液の安定供給を実現した半導体基板の鏡
面研磨方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】シリコンなどの半導体基板の鏡面研磨
は、現在、片面のみを研磨する所謂片面研磨が最も一般
的である。一般的な鏡面研磨装置を説明すると、複数枚
の半導体基板を貼りつけた研磨定盤を、回転テーブルに
接着したポリウレタン樹脂等の研磨クロスに所定の圧力
で押しつけ、例えば５〜３００ｎｍ程度の粒径を有する
ＳｉＯ2砥粒を苛性ソーダ、アンモニア及びエタノール
アミン等のアルカリ溶液に懸濁させてｐＨ９〜１２程度
にした、いわゆるコロイダルシリカからなる研磨液を用
いて、相対的に回転させ、砥粒による機械的作用とアル
カリ溶液のエッチによる化学的作用の両方を利用するメ
カノケミカルポリッシング法にて研磨する構成からな
る。
は、現在、片面のみを研磨する所謂片面研磨が最も一般
的である。一般的な鏡面研磨装置を説明すると、複数枚
の半導体基板を貼りつけた研磨定盤を、回転テーブルに
接着したポリウレタン樹脂等の研磨クロスに所定の圧力
で押しつけ、例えば５〜３００ｎｍ程度の粒径を有する
ＳｉＯ2砥粒を苛性ソーダ、アンモニア及びエタノール
アミン等のアルカリ溶液に懸濁させてｐＨ９〜１２程度
にした、いわゆるコロイダルシリカからなる研磨液を用
いて、相対的に回転させ、砥粒による機械的作用とアル
カリ溶液のエッチによる化学的作用の両方を利用するメ
カノケミカルポリッシング法にて研磨する構成からな
る。
【０００３】半導体基板を研磨定盤に固定する方法に種
々の方式があり、上記のワックスなどにより貼りつける
ワックスマウント方式のものとして、特開平１−２１０
２５９号、特開平１−２８９６５７号などに示される鏡
面研磨装置があり、研磨定盤に吸着するワックスレスマ
ウント方式のものとして、特開昭６４−２８５８号、特
開昭６４−４５５６７号などに示される鏡面研磨装置が
ある。
々の方式があり、上記のワックスなどにより貼りつける
ワックスマウント方式のものとして、特開平１−２１０
２５９号、特開平１−２８９６５７号などに示される鏡
面研磨装置があり、研磨定盤に吸着するワックスレスマ
ウント方式のものとして、特開昭６４−２８５８号、特
開昭６４−４５５６７号などに示される鏡面研磨装置が
ある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の種々の構成から
なる鏡面研磨装置にはいずれも、高平坦度のみならずマ
イクロスクラッチやヘイズを除去し、加工歪みのない高
品質の研磨面を得ることが要求される一方、高品質化と
は相反する研磨能率の向上も求められている。研磨能率
の向上のために研磨速度を上げると高品質の研磨面が得
られ難くなるので、生産性向上のために複数の鏡面研磨
装置を使用するが、この場合、各装置間に研磨面のばら
つきを生じる恐れがある。複数の鏡面研磨装置で同時に
それぞれの研磨速度を均等にかつ一定に保持することは
困難である。また、生産性向上のために複数の鏡面研磨
装置を使用するが、状況よっては稼働台数が変動するた
め、１つのポンプで複数の装置に研磨液の供給を行う構
成では、その都度研磨液の供給量が変動して、複数の鏡
面研磨装置で同時にそれぞれの研磨速度を均等にかつ一
定に保持することは困難となり、平坦度が変動したり、
生産性が不安定になる問題がある。そこで、各装置に個
別にポンプを備える構成も考えられるが、稼働台数が変
動する中で上述の各装置間の研磨条件を均等にするため
に、複数のポンプを制御することは困難でかつ制御装置
が複雑化する問題がある。
なる鏡面研磨装置にはいずれも、高平坦度のみならずマ
イクロスクラッチやヘイズを除去し、加工歪みのない高
品質の研磨面を得ることが要求される一方、高品質化と
は相反する研磨能率の向上も求められている。研磨能率
の向上のために研磨速度を上げると高品質の研磨面が得
られ難くなるので、生産性向上のために複数の鏡面研磨
装置を使用するが、この場合、各装置間に研磨面のばら
つきを生じる恐れがある。複数の鏡面研磨装置で同時に
それぞれの研磨速度を均等にかつ一定に保持することは
困難である。また、生産性向上のために複数の鏡面研磨
装置を使用するが、状況よっては稼働台数が変動するた
め、１つのポンプで複数の装置に研磨液の供給を行う構
成では、その都度研磨液の供給量が変動して、複数の鏡
面研磨装置で同時にそれぞれの研磨速度を均等にかつ一
定に保持することは困難となり、平坦度が変動したり、
生産性が不安定になる問題がある。そこで、各装置に個
別にポンプを備える構成も考えられるが、稼働台数が変
動する中で上述の各装置間の研磨条件を均等にするため
に、複数のポンプを制御することは困難でかつ制御装置
が複雑化する問題がある。
【０００５】この発明は、メカノケミカルポリッシング
法にて研磨する半導体基板の鏡面研磨装置において、生
産性向上のために複数の鏡面研磨装置を使用した場合、
稼働台数にかかわらず、研磨能率の向上と極めて高精度
の鏡面研磨が可能な半導体基板の鏡面研磨方法の提供を
目的としている。
法にて研磨する半導体基板の鏡面研磨装置において、生
産性向上のために複数の鏡面研磨装置を使用した場合、
稼働台数にかかわらず、研磨能率の向上と極めて高精度
の鏡面研磨が可能な半導体基板の鏡面研磨方法の提供を
目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、加工歪みの
ない研磨面を得るとともに、複数の鏡面研磨装置で同時
にそれぞれの研磨速度を均等にかつ一定に保持して生産
性の向上を図ること目的に研磨液の供給方法について種
々検討した結果、研磨液を回収して再利用する循環供給
系を設けて、研磨液タンクで研磨砥粒濃度を測定して研
磨砥粒濃度を一定に保持することにより複数の鏡面研磨
装置における研磨速度を均一かつ一定にし、高精度で高
能率の鏡面研磨を実現できることを知見し、さらに、フ
ィルターなどの圧力損失に対して吐出量可変型のポンプ
で供給して常時、安定した流量の研磨液を送給し、非稼
働装置に対しては弁の切替えでリターン路へ戻して総供
給量を常時一定に保持することにより、高精度で高能率
の鏡面研磨を実現できることを知見し、この発明を完成
した。
ない研磨面を得るとともに、複数の鏡面研磨装置で同時
にそれぞれの研磨速度を均等にかつ一定に保持して生産
性の向上を図ること目的に研磨液の供給方法について種
々検討した結果、研磨液を回収して再利用する循環供給
系を設けて、研磨液タンクで研磨砥粒濃度を測定して研
磨砥粒濃度を一定に保持することにより複数の鏡面研磨
装置における研磨速度を均一かつ一定にし、高精度で高
能率の鏡面研磨を実現できることを知見し、さらに、フ
ィルターなどの圧力損失に対して吐出量可変型のポンプ
で供給して常時、安定した流量の研磨液を送給し、非稼
働装置に対しては弁の切替えでリターン路へ戻して総供
給量を常時一定に保持することにより、高精度で高能率
の鏡面研磨を実現できることを知見し、この発明を完成
した。
【０００７】すなわち、この発明は、表面に研磨布が貼
着された研磨布定盤と半導体基板を配置したワーク定盤
とを当接させて半導体基板及び／又は研磨布表面に溶液
に砥粒を懸濁させた研磨液を供給しながら上下定盤を相
対回転運動させて研磨する半導体基板の鏡面研磨装置に
おいて、研磨液タンクより複数の鏡面研磨装置に研磨液
を供給可能にかつ研磨後の研磨液を回収して該タンクに
戻して再利用する研磨液の循環供給系を設け、研磨液タ
ンク内の研磨砥粒濃度を測定し、砥粒及び／又は溶液を
供給して研磨砥粒濃度を一定に保持し、各鏡面研磨装置
における研磨速度を所定速度に維持することを特徴とす
る半導体基板の鏡面研磨方法である。
着された研磨布定盤と半導体基板を配置したワーク定盤
とを当接させて半導体基板及び／又は研磨布表面に溶液
に砥粒を懸濁させた研磨液を供給しながら上下定盤を相
対回転運動させて研磨する半導体基板の鏡面研磨装置に
おいて、研磨液タンクより複数の鏡面研磨装置に研磨液
を供給可能にかつ研磨後の研磨液を回収して該タンクに
戻して再利用する研磨液の循環供給系を設け、研磨液タ
ンク内の研磨砥粒濃度を測定し、砥粒及び／又は溶液を
供給して研磨砥粒濃度を一定に保持し、各鏡面研磨装置
における研磨速度を所定速度に維持することを特徴とす
る半導体基板の鏡面研磨方法である。
【０００８】また、この発明は、上記の構成において、
研磨液タンクより複数の鏡面研磨装置に研磨液を吐出量
可変型のポンプで供給可能にかつ研磨後の研磨液を回収
して該タンクに戻して再利用する研磨液の循環供給系を
設け、さらに非稼働時の当該装置への研磨液をリターン
路に送り戻し可能にし、供給路に配置した圧力及び／又
は流量センサーにてポンプの吐出量を変化させて総供給
量を常時一定に保持することを特徴とする半導体基板の
鏡面研磨方法を併せて提案する。さらに、この発明は、
上記の構成において、ポンプより送給下流側にプレート
フィン型等の熱交換器を配置して送給する研磨液温度を
一定温度に保持することを特徴とする半導体基板の鏡面
研磨方法を併せて提案する。
研磨液タンクより複数の鏡面研磨装置に研磨液を吐出量
可変型のポンプで供給可能にかつ研磨後の研磨液を回収
して該タンクに戻して再利用する研磨液の循環供給系を
設け、さらに非稼働時の当該装置への研磨液をリターン
路に送り戻し可能にし、供給路に配置した圧力及び／又
は流量センサーにてポンプの吐出量を変化させて総供給
量を常時一定に保持することを特徴とする半導体基板の
鏡面研磨方法を併せて提案する。さらに、この発明は、
上記の構成において、ポンプより送給下流側にプレート
フィン型等の熱交換器を配置して送給する研磨液温度を
一定温度に保持することを特徴とする半導体基板の鏡面
研磨方法を併せて提案する。
【０００９】この発明において、半導体基板の鏡面研磨
装置はコロイダルシリカ等の研磨液を用いるメカノケミ
カルポリッシング法に使用される公知のいずれの構成の
鏡面研磨装置をも用いることができ、実施例の如く、ワ
ーク定盤の上面に複数個の吸引チャックを回転自在に載
置して回転するよう構成し、また、研磨布定盤の下面に
所定の研磨布を接着して吸引チャック上の半導体基板に
当接させたりあるいは基板の脱着時に所定位置まで昇降
可能に支持される構成など種々の構成が適宜選定でき
る。
装置はコロイダルシリカ等の研磨液を用いるメカノケミ
カルポリッシング法に使用される公知のいずれの構成の
鏡面研磨装置をも用いることができ、実施例の如く、ワ
ーク定盤の上面に複数個の吸引チャックを回転自在に載
置して回転するよう構成し、また、研磨布定盤の下面に
所定の研磨布を接着して吸引チャック上の半導体基板に
当接させたりあるいは基板の脱着時に所定位置まで昇降
可能に支持される構成など種々の構成が適宜選定でき
る。
【００１０】この発明において、研磨液にはコロイダル
シリカなどメカノケミカルポリッシング法に使用される
公知のいずれの研磨用懸濁液も適用でき、砥粒もシリ
カ、アルミナなどが適宜採用され、研磨液ノズルの形状
や位置、研磨液の濃度や装置の台数や供給量等に応じて
吐出ポンプの能力を選定するが、研磨液タンクから吐出
ポンプにて供給する複数機の研磨装置のいずれの研磨液
も研磨後にこれを回収し、当該研磨液タンクに戻すこと
が可能な研磨液の循環供給系路を設けることを特徴とし
ている。さらに、研磨液ノズルの形状や位置、研磨液の
濃度や装置の台数や総供給量等に応じて吐出量可変型ポ
ンプの能力並びに可変範囲を選定するが、研磨液タンク
から吐出ポンプにて供給する複数機の鏡面研磨装置のい
ずれの研磨液も研磨後にこれを回収し、当該研磨液タン
クに戻すためのリターン路を有する研磨液の循環供給系
路を設け、さらに、各鏡面研磨装置に供給された研磨液
を非稼働時にリターン路へ直接戻すための三方弁などを
配置する。
シリカなどメカノケミカルポリッシング法に使用される
公知のいずれの研磨用懸濁液も適用でき、砥粒もシリ
カ、アルミナなどが適宜採用され、研磨液ノズルの形状
や位置、研磨液の濃度や装置の台数や供給量等に応じて
吐出ポンプの能力を選定するが、研磨液タンクから吐出
ポンプにて供給する複数機の研磨装置のいずれの研磨液
も研磨後にこれを回収し、当該研磨液タンクに戻すこと
が可能な研磨液の循環供給系路を設けることを特徴とし
ている。さらに、研磨液ノズルの形状や位置、研磨液の
濃度や装置の台数や総供給量等に応じて吐出量可変型ポ
ンプの能力並びに可変範囲を選定するが、研磨液タンク
から吐出ポンプにて供給する複数機の鏡面研磨装置のい
ずれの研磨液も研磨後にこれを回収し、当該研磨液タン
クに戻すためのリターン路を有する研磨液の循環供給系
路を設け、さらに、各鏡面研磨装置に供給された研磨液
を非稼働時にリターン路へ直接戻すための三方弁などを
配置する。
【００１１】研磨液タンクは、研磨液の供給管、リター
ン管のほかに砥粒及び／又は溶液の供給管さらには排水
管が設けられて、暫時、比重計などの濃度測定器にて測
定された研磨砥粒濃度に応じて砥粒及び／又は溶液が補
給され、研磨液タンク内の研磨砥粒濃度が所定濃度に保
持される構成であれば、いずれの構成も適宜選定でき
る。
ン管のほかに砥粒及び／又は溶液の供給管さらには排水
管が設けられて、暫時、比重計などの濃度測定器にて測
定された研磨砥粒濃度に応じて砥粒及び／又は溶液が補
給され、研磨液タンク内の研磨砥粒濃度が所定濃度に保
持される構成であれば、いずれの構成も適宜選定でき
る。
【００１２】この発明において、研磨液のフィルターは
異物などを除去し所定粒径の砥粒のみを各鏡面研磨装置
に供給することを目的とし、フィルターの目づまりに対
しては、吐出量可変型ポンプで３０〜１５０％程度吐出
量を変化させることで流量の安定化を図ることができ
る。この際、供給管内の圧力及び／又は流量を測定し、
測定値に応じて予め設定した吐出量に変更するようポン
プを制御すればよく、例えば、実施例に示すごとく、イ
ンバーターを介してポンプを吐出量可変型となすことが
でき、吐出量可変型ポンプとしては公知のいずれの構成
も適用でき、制御手段もコンピューターを使用したプロ
グラム制御の他、電気回路による制御とすることもでき
る。
異物などを除去し所定粒径の砥粒のみを各鏡面研磨装置
に供給することを目的とし、フィルターの目づまりに対
しては、吐出量可変型ポンプで３０〜１５０％程度吐出
量を変化させることで流量の安定化を図ることができ
る。この際、供給管内の圧力及び／又は流量を測定し、
測定値に応じて予め設定した吐出量に変更するようポン
プを制御すればよく、例えば、実施例に示すごとく、イ
ンバーターを介してポンプを吐出量可変型となすことが
でき、吐出量可変型ポンプとしては公知のいずれの構成
も適用でき、制御手段もコンピューターを使用したプロ
グラム制御の他、電気回路による制御とすることもでき
る。
【００１３】この発明において、熱交換器には、回収し
た研磨液は研磨に伴い温度が上昇しており、これにより
上昇した研磨液の温度を所定温度に調整するもので、い
ずれの構成の熱交換器でも採用できるが、プレートフィ
ン型熱交換器の場合、研磨砥粒による目づまりを防止す
るため、例えば、フィンに通常のセレートフィンを用
い、研磨液を垂直流下させて上昇する冷却水と向流熱交
換させる構成とする他、研磨液を冷却水の細い配管と接
触させ、接触面積で熱交換効率を調整するスパイラル型
熱交換器を利用することができる。
た研磨液は研磨に伴い温度が上昇しており、これにより
上昇した研磨液の温度を所定温度に調整するもので、い
ずれの構成の熱交換器でも採用できるが、プレートフィ
ン型熱交換器の場合、研磨砥粒による目づまりを防止す
るため、例えば、フィンに通常のセレートフィンを用
い、研磨液を垂直流下させて上昇する冷却水と向流熱交
換させる構成とする他、研磨液を冷却水の細い配管と接
触させ、接触面積で熱交換効率を調整するスパイラル型
熱交換器を利用することができる。
【００１４】
【作用】この発明は、半導体基板に対して極めて高精度
の鏡面研磨が可能なように鏡面研磨条件を設定した複数
の鏡面研磨装置に、研磨液を回収して再利用する循環供
給系を設けて、共通の研磨液タンクにおいて研磨砥粒濃
度を測定して、測定値に応じて砥粒または溶液あるいは
その両方を補給して、研磨砥粒濃度を一定に保持するこ
とにより、複数の鏡面研磨装置における研磨速度を一定
にすることが可能になり、装置間の研磨速度を均等にで
きることから同時に研磨した多数枚の基板間に鏡面精度
のばらつきが少なくなり、高精度で高能率の鏡面研磨を
実現できる。
の鏡面研磨が可能なように鏡面研磨条件を設定した複数
の鏡面研磨装置に、研磨液を回収して再利用する循環供
給系を設けて、共通の研磨液タンクにおいて研磨砥粒濃
度を測定して、測定値に応じて砥粒または溶液あるいは
その両方を補給して、研磨砥粒濃度を一定に保持するこ
とにより、複数の鏡面研磨装置における研磨速度を一定
にすることが可能になり、装置間の研磨速度を均等にで
きることから同時に研磨した多数枚の基板間に鏡面精度
のばらつきが少なくなり、高精度で高能率の鏡面研磨を
実現できる。
【００１５】また、この発明は、該循環供給系を設け
て、フィルターなどの圧力損失に対して吐出量可変型の
ポンプで供給して常時、安定した流量の研磨液の送給を
可能にし、また、非稼働装置に対しては弁の切替えでリ
ターン路へ戻して総供給量を常時一定に保持することに
より、複数の鏡面研磨装置のうち稼働台数の多少にかか
わらず安定した流量の研磨液の送給を可能にし、さら
に、プレートフィン型熱交換器にて所定温度に調整した
研磨液を供給しているため、研磨時の研磨温度変化並び
に研磨布の目づまりの抑制が可能となり、装置間の研磨
速度を均等にできることから同時に研磨した多数枚の基
板間に鏡面精度のばらつきが少なくなり、高精度で高能
率の鏡面研磨を実現できる。
て、フィルターなどの圧力損失に対して吐出量可変型の
ポンプで供給して常時、安定した流量の研磨液の送給を
可能にし、また、非稼働装置に対しては弁の切替えでリ
ターン路へ戻して総供給量を常時一定に保持することに
より、複数の鏡面研磨装置のうち稼働台数の多少にかか
わらず安定した流量の研磨液の送給を可能にし、さら
に、プレートフィン型熱交換器にて所定温度に調整した
研磨液を供給しているため、研磨時の研磨温度変化並び
に研磨布の目づまりの抑制が可能となり、装置間の研磨
速度を均等にできることから同時に研磨した多数枚の基
板間に鏡面精度のばらつきが少なくなり、高精度で高能
率の鏡面研磨を実現できる。
【００１６】
【実施例】図１はこの発明による研磨液の循環供給系を
示す回路説明図である。図２はこの発明を適用した鏡面
研磨装置の構成を示すもので研磨布定盤とワーク定盤及
び吸引チャックの回転を示す斜視説明図である。この発
明を適用した鏡面研磨装置は、図２に示す如く、下方に
配置したワーク定盤２０に複数の吸引チャック２１を回
転可能に装着し、上方に配置した研磨布定盤２２と該ワ
ーク定盤２０とを回転軸を僅かに偏心させて対向配置し
たことにより、吸引チャック２１の上面に真空吸着した
半導体基板に、ワーク定盤２０の公転、吸引チャック２
１の自転、研磨布定盤２２の回転、上下定盤２０，２２
の回転軸の偏心の４つの回転作用を与えてメカノケミカ
ル研磨することができ、加工歪みのない研磨面を得ると
ともに、研磨能率の向上を図りながら極めて高品質の研
磨面が得られる構成からなる。図示しないが、研磨装置
の基台内に回転軸を立設軸支した上記のワーク定盤２０
は、その定盤面が基台上に露出しており、その周囲に研
磨液の飛散防止カバーが配置され、ワーク定盤２０の外
周部と飛散防止カバーとの間には図示しない研磨液回収
皿が設けられ研磨液の回収が可能になっている。
示す回路説明図である。図２はこの発明を適用した鏡面
研磨装置の構成を示すもので研磨布定盤とワーク定盤及
び吸引チャックの回転を示す斜視説明図である。この発
明を適用した鏡面研磨装置は、図２に示す如く、下方に
配置したワーク定盤２０に複数の吸引チャック２１を回
転可能に装着し、上方に配置した研磨布定盤２２と該ワ
ーク定盤２０とを回転軸を僅かに偏心させて対向配置し
たことにより、吸引チャック２１の上面に真空吸着した
半導体基板に、ワーク定盤２０の公転、吸引チャック２
１の自転、研磨布定盤２２の回転、上下定盤２０，２２
の回転軸の偏心の４つの回転作用を与えてメカノケミカ
ル研磨することができ、加工歪みのない研磨面を得ると
ともに、研磨能率の向上を図りながら極めて高品質の研
磨面が得られる構成からなる。図示しないが、研磨装置
の基台内に回転軸を立設軸支した上記のワーク定盤２０
は、その定盤面が基台上に露出しており、その周囲に研
磨液の飛散防止カバーが配置され、ワーク定盤２０の外
周部と飛散防止カバーとの間には図示しない研磨液回収
皿が設けられ研磨液の回収が可能になっている。
【００１７】所定濃度のコロイダルシリカからなる研磨
液は図１に示す研磨液タンク２からポンプ３で圧送され
て複数機配置される鏡面研磨装置１1，１2，…１nにそ
れぞれ供給される。供給経路を詳述すると、ポンプ３で
圧送された研磨液はプレートフィン型熱交換器６で所定
温度に調整され、フィルター７を通過して送給される
が、フィルター７等の圧力損失に対して、圧力・流量セ
ンサー５にて検知しインバーター４によりポンプ３の吐
出能力を可変にしてある。また、各鏡面研磨装置１1，
１2，…１nでは図２に示す如く、研磨布定盤２２の回転
軸２３内に貫通配置された配管の上端より入り、研磨布
定盤２２の中央部からワーク定盤２０に対向配置したノ
ズル２４より外周方向に噴射される。さらに、各鏡面研
磨装置１1，１2，…１nで稼働しない装置では圧送され
た研磨液を三方弁８1，８2，…８nで切り替えてリター
ン路９へと送り研磨液タンク２に戻すよう構成されてお
り、勿論、稼働中の装置では前述のごとく研磨液回収皿
で回収した研磨液がリターン路９から研磨液タンク２に
戻る構成で、かかる構成によりフィルター７等の圧力損
失、稼働台数の変動にかかわらず安定した流量を確保す
ることができる。
液は図１に示す研磨液タンク２からポンプ３で圧送され
て複数機配置される鏡面研磨装置１1，１2，…１nにそ
れぞれ供給される。供給経路を詳述すると、ポンプ３で
圧送された研磨液はプレートフィン型熱交換器６で所定
温度に調整され、フィルター７を通過して送給される
が、フィルター７等の圧力損失に対して、圧力・流量セ
ンサー５にて検知しインバーター４によりポンプ３の吐
出能力を可変にしてある。また、各鏡面研磨装置１1，
１2，…１nでは図２に示す如く、研磨布定盤２２の回転
軸２３内に貫通配置された配管の上端より入り、研磨布
定盤２２の中央部からワーク定盤２０に対向配置したノ
ズル２４より外周方向に噴射される。さらに、各鏡面研
磨装置１1，１2，…１nで稼働しない装置では圧送され
た研磨液を三方弁８1，８2，…８nで切り替えてリター
ン路９へと送り研磨液タンク２に戻すよう構成されてお
り、勿論、稼働中の装置では前述のごとく研磨液回収皿
で回収した研磨液がリターン路９から研磨液タンク２に
戻る構成で、かかる構成によりフィルター７等の圧力損
失、稼働台数の変動にかかわらず安定した流量を確保す
ることができる。
【００１８】研磨液タンク２では、比重計からなる濃度
測定器１０にて研磨砥粒濃度を測定しており、ここでは
一定時間ごとに該濃度を測定し、測定値に応じて砥粒供
給管１１から砥粒を補給したり、あるいは必要に応じて
溶液供給管１２より溶液補給して研磨液が常時所定の研
磨砥粒濃度を維持するよう構成してあり、さらに、定期
的に研磨液タンク２中の所定量の研磨液を新しい研磨液
と入れ替えるよう構成してある。
測定器１０にて研磨砥粒濃度を測定しており、ここでは
一定時間ごとに該濃度を測定し、測定値に応じて砥粒供
給管１１から砥粒を補給したり、あるいは必要に応じて
溶液供給管１２より溶液補給して研磨液が常時所定の研
磨砥粒濃度を維持するよう構成してあり、さらに、定期
的に研磨液タンク２中の所定量の研磨液を新しい研磨液
と入れ替えるよう構成してある。
【００１９】各鏡面研磨装置１1，１2，…１nでは、ワ
ーク定盤２０に複数の吸引チャック２１を配置し各吸引
チャック２１上面に真空吸着した半導体基板に、ワーク
定盤２０の公転、吸引チャック２１の自転、研磨布定盤
２２の回転、上下定盤２０，２２の回転軸の偏心の４つ
の回転作用を与えてメカノケミカル研磨し、一回の研磨
で複数枚の半導体基板を同一条件で研磨することが可能
になっている。また、研磨液タンクにおいて研磨砥粒濃
度を測定し、測定値に応じて砥粒または溶液あるいはそ
の両方を補給して、研磨砥粒濃度を一定に保持している
ため、各鏡面研磨装置１1，１2，…１nにおける研磨速
度を一定にかつ装置間の研磨速度のばらつきがなくな
り、研磨能率の向上を図りながら加工歪みのない研磨面
極めて高品質の研磨面が得られる。
ーク定盤２０に複数の吸引チャック２１を配置し各吸引
チャック２１上面に真空吸着した半導体基板に、ワーク
定盤２０の公転、吸引チャック２１の自転、研磨布定盤
２２の回転、上下定盤２０，２２の回転軸の偏心の４つ
の回転作用を与えてメカノケミカル研磨し、一回の研磨
で複数枚の半導体基板を同一条件で研磨することが可能
になっている。また、研磨液タンクにおいて研磨砥粒濃
度を測定し、測定値に応じて砥粒または溶液あるいはそ
の両方を補給して、研磨砥粒濃度を一定に保持している
ため、各鏡面研磨装置１1，１2，…１nにおける研磨速
度を一定にかつ装置間の研磨速度のばらつきがなくな
り、研磨能率の向上を図りながら加工歪みのない研磨面
極めて高品質の研磨面が得られる。
【００２０】また、吐出量可変型のポンプで供給してフ
ィルターなどの圧力損失に対しても常時、安定した流量
の研磨液の送給を可能にし、また、非稼働装置に対して
は弁の切替えでリターン路へ戻して研磨液の総供給量を
常時一定に保持することにより、稼働台数の多少にかか
わらず安定した流量の研磨液の送給を可能にし、さら
に、プレートフィン型熱交換器にて所定温度に調整した
研磨液を供給しているため、研磨時の研磨温度変化並び
に研磨布の目づまりの抑制が可能になり、各鏡面研磨装
置１1，１2，…１nにおける研磨速度を一定にかつ装置
間の研磨速度のばらつきがなくなり、加工歪みのない研
磨面極めて高品質の研磨面が得られる。
ィルターなどの圧力損失に対しても常時、安定した流量
の研磨液の送給を可能にし、また、非稼働装置に対して
は弁の切替えでリターン路へ戻して研磨液の総供給量を
常時一定に保持することにより、稼働台数の多少にかか
わらず安定した流量の研磨液の送給を可能にし、さら
に、プレートフィン型熱交換器にて所定温度に調整した
研磨液を供給しているため、研磨時の研磨温度変化並び
に研磨布の目づまりの抑制が可能になり、各鏡面研磨装
置１1，１2，…１nにおける研磨速度を一定にかつ装置
間の研磨速度のばらつきがなくなり、加工歪みのない研
磨面極めて高品質の研磨面が得られる。
【００２１】
【発明の効果】この発明による半導体基板の鏡面研磨方
法は、研磨液を回収して再利用する循環供給系を設け
て、共通の研磨液タンクにおいて研磨砥粒濃度を測定し
て、研磨砥粒濃度を一定に保持することにより、複数の
鏡面研磨装置における研磨速度を一定にすることが可能
になり、生産性の安定化、高効率化を図ることができ、
又、メカニカル作用及びケミカル作用を一定化すること
で研磨資材の経時変化の抑制が可能となり、結果的に加
工歪やスクラッチなどのない極めて高品質の研磨面を得
ることができる。
法は、研磨液を回収して再利用する循環供給系を設け
て、共通の研磨液タンクにおいて研磨砥粒濃度を測定し
て、研磨砥粒濃度を一定に保持することにより、複数の
鏡面研磨装置における研磨速度を一定にすることが可能
になり、生産性の安定化、高効率化を図ることができ、
又、メカニカル作用及びケミカル作用を一定化すること
で研磨資材の経時変化の抑制が可能となり、結果的に加
工歪やスクラッチなどのない極めて高品質の研磨面を得
ることができる。
【００２２】また、吐出量可変型のポンプで供給して非
稼働装置に対しては弁の切替えでリターン路へ戻して研
磨液の総供給量を常時一定に保持することにより、研磨
時の研磨温度変化並びに研磨布の目づまりの抑制、さら
には、複数の鏡面研磨装置における研磨速度を一定にす
ることが可能になり、装置間の研磨速度を均等にできる
ことから同時に研磨した多数枚の基板間に鏡面精度のば
らつきが少なくなり、研磨平坦性の安定、研磨疵の低
減、生産性の安定、高精度で高能率の鏡面研磨を実現で
き、効率的に再利用することから研磨用資材の削減も可
能になる。
稼働装置に対しては弁の切替えでリターン路へ戻して研
磨液の総供給量を常時一定に保持することにより、研磨
時の研磨温度変化並びに研磨布の目づまりの抑制、さら
には、複数の鏡面研磨装置における研磨速度を一定にす
ることが可能になり、装置間の研磨速度を均等にできる
ことから同時に研磨した多数枚の基板間に鏡面精度のば
らつきが少なくなり、研磨平坦性の安定、研磨疵の低
減、生産性の安定、高精度で高能率の鏡面研磨を実現で
き、効率的に再利用することから研磨用資材の削減も可
能になる。
【図１】この発明による鏡面研磨方法を実施するための
鏡面研磨装置への研磨液の循環供給系を示す回路説明図
である。
鏡面研磨装置への研磨液の循環供給系を示す回路説明図
である。
【図２】この発明を適用した鏡面研磨装置の研磨布定盤
とワーク定盤及び吸引チャックの回転を示す斜視説明図
である。
とワーク定盤及び吸引チャックの回転を示す斜視説明図
である。
【符号の説明】 １1，１2，…１n 鏡面研磨装置 ２ 研磨液タンク ３ ポンプ ４ インバーター ５ 圧力・流量センサー ６ プレートフィン型熱交換器 ７ フィルター ８1，８2，…８n 三方弁 ９ リターン路 １０ 濃度測定器 １１ 砥粒供給管 １２ 溶液供給管 ２０ ワーク定盤 ２１ 吸引チャック ２２ 研磨布定盤 ２３ 回転軸 ２４ ノズル
Claims (3)
- 【請求項１】 表面に研磨布が貼着された研磨布定盤と
半導体基板を配置したワーク定盤とを当接させて半導体
基板及び／又は研磨布表面に溶液に砥粒を懸濁させた研
磨液を供給しながら上下定盤を相対回転運動させて研磨
する半導体基板の鏡面研磨装置において、研磨液タンク
より複数の鏡面研磨装置に研磨液を供給可能にかつ研磨
後の研磨液を回収して該タンクに戻して再利用する研磨
液の循環供給系を設け、研磨液タンク内の研磨砥粒濃度
を測定し、砥粒及び／又は溶液を供給して研磨砥粒濃度
を一定に保持し、各鏡面研磨装置における研磨速度を所
定速度に維持することを特徴とする半導体基板の鏡面研
磨方法。 - 【請求項２】 研磨液タンクより複数の鏡面研磨装置に
研磨液を吐出量可変型のポンプで供給可能にかつ研磨後
の研磨液を回収して該タンクに戻して再利用する研磨液
の循環供給系を設け、さらに非稼働時の当該装置への研
磨液をリターン路に送り戻し可能にし、供給路に配置し
た圧力及び／又は流量センサーにてポンプの吐出量を変
化させて総供給量を常時一定に保持することを特徴とす
る請求項１に記載の半導体基板の鏡面研磨方法。 - 【請求項３】 ポンプより送給下流側に熱交換器を配置
して送給する研磨液温度を一定温度に保持することを特
徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体基板の
鏡面研磨方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27000793A JP2971714B2 (ja) | 1993-10-01 | 1993-10-01 | 半導体基板の鏡面研磨方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27000793A JP2971714B2 (ja) | 1993-10-01 | 1993-10-01 | 半導体基板の鏡面研磨方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07100738A true JPH07100738A (ja) | 1995-04-18 |
| JP2971714B2 JP2971714B2 (ja) | 1999-11-08 |
Family
ID=17480259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27000793A Expired - Fee Related JP2971714B2 (ja) | 1993-10-01 | 1993-10-01 | 半導体基板の鏡面研磨方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2971714B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001179578A (ja) * | 1999-12-28 | 2001-07-03 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | ウェーハ研磨方法及びウェーハ研磨装置 |
| US6293849B1 (en) | 1997-10-31 | 2001-09-25 | Ebara Corporation | Polishing solution supply system |
| US6338671B1 (en) | 1999-03-26 | 2002-01-15 | Ebara Corporation | Apparatus for supplying polishing liquid |
| JP2004515905A (ja) * | 2000-05-19 | 2004-05-27 | モトローラ・インコーポレイテッド | 半導体製造のための化学機械的研磨システム |
| WO2008093450A1 (ja) * | 2007-01-31 | 2008-08-07 | Nitta Haas Incorporated | 研磨組成物用添加剤 |
| CN110561275A (zh) * | 2019-10-17 | 2019-12-13 | 群福电子科技(上海)有限公司 | 研磨液供应设备及供应方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009047926A1 (de) * | 2009-10-01 | 2011-04-14 | Siltronic Ag | Verfahren zum Polieren von Halbleiterscheiben |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS512093A (en) * | 1974-06-24 | 1976-01-09 | Fuji Photo Film Co Ltd | Kenmaekino choseihoho |
| JPH0366565A (ja) * | 1989-08-04 | 1991-03-22 | Kyushu Electron Metal Co Ltd | 半導体ウエーハの研磨方法 |
| JPH0557612A (ja) * | 1991-08-26 | 1993-03-09 | Canon Inc | 研磨液供給装置 |
-
1993
- 1993-10-01 JP JP27000793A patent/JP2971714B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS512093A (en) * | 1974-06-24 | 1976-01-09 | Fuji Photo Film Co Ltd | Kenmaekino choseihoho |
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| US6338671B1 (en) | 1999-03-26 | 2002-01-15 | Ebara Corporation | Apparatus for supplying polishing liquid |
| WO2001047664A1 (fr) * | 1999-12-28 | 2001-07-05 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Procede et dispositif de polissage de tranche |
| US6764392B2 (en) | 1999-12-28 | 2004-07-20 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Wafer polishing method and wafer polishing device |
| JP2001179578A (ja) * | 1999-12-28 | 2001-07-03 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | ウェーハ研磨方法及びウェーハ研磨装置 |
| JP4869536B2 (ja) * | 2000-05-19 | 2012-02-08 | フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド | 半導体製造のための化学機械的研磨システム |
| JP2004515905A (ja) * | 2000-05-19 | 2004-05-27 | モトローラ・インコーポレイテッド | 半導体製造のための化学機械的研磨システム |
| WO2008093450A1 (ja) * | 2007-01-31 | 2008-08-07 | Nitta Haas Incorporated | 研磨組成物用添加剤 |
| JP2008192656A (ja) * | 2007-01-31 | 2008-08-21 | Nitta Haas Inc | 研磨組成物用添加剤 |
| US8308972B2 (en) | 2007-01-31 | 2012-11-13 | Nitta Haas Incorporated | Additive for polishing composition |
| US8420539B2 (en) | 2007-01-31 | 2013-04-16 | Nitta Haas Incorporated | Additive for polishing composition |
| CN110561275A (zh) * | 2019-10-17 | 2019-12-13 | 群福电子科技(上海)有限公司 | 研磨液供应设备及供应方法 |
| CN110561275B (zh) * | 2019-10-17 | 2023-09-05 | 群福电子科技(上海)有限公司 | 研磨液供应方法 |
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|---|---|
| JP2971714B2 (ja) | 1999-11-08 |
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