JPH07276225A - 被研磨材の表面平坦化方法 - Google Patents
被研磨材の表面平坦化方法Info
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- JPH07276225A JPH07276225A JP6961294A JP6961294A JPH07276225A JP H07276225 A JPH07276225 A JP H07276225A JP 6961294 A JP6961294 A JP 6961294A JP 6961294 A JP6961294 A JP 6961294A JP H07276225 A JPH07276225 A JP H07276225A
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- polishing
- polishing cloth
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- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ウェハなどの加工面の鏡面研磨の平坦度を向
上し、ハーフミクロン以下の線幅の加工を容易に行うこ
とができる表面平坦化方法を提供する。 【構成】 （ａ）被研磨材Ｗの加工面とポリシングクロ
ス２とを押しあて、（ｂ）前記被研磨材Ｗと前記ポリシ
ングクロス２とを相対的に回転させ、かつ、前記ポリシ
ングクロスを自転させるとともに前記相対的回転の半径
方向成分を有する方向に平面移動させながら前記被研磨
材と前記ポリシングクロスとを摺動し、（ｃ）前記摺動
する面に研磨剤を添加した加工液Ｃを供給することによ
り加工する。
上し、ハーフミクロン以下の線幅の加工を容易に行うこ
とができる表面平坦化方法を提供する。 【構成】 （ａ）被研磨材Ｗの加工面とポリシングクロ
ス２とを押しあて、（ｂ）前記被研磨材Ｗと前記ポリシ
ングクロス２とを相対的に回転させ、かつ、前記ポリシ
ングクロスを自転させるとともに前記相対的回転の半径
方向成分を有する方向に平面移動させながら前記被研磨
材と前記ポリシングクロスとを摺動し、（ｃ）前記摺動
する面に研磨剤を添加した加工液Ｃを供給することによ
り加工する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウェハ、レーザ
ミラー、ＶＴＲ用ヘッド、光学レンズなどの被研磨材の
表面を平坦にする被研磨材の表面の平坦化方法に関す
る。さらに詳しくは、ハーフミクロン以下の加工を行う
ばあいにもフォーカスズレなどが生じない表面平坦度が
えられる被研磨材の表面平坦化方法に関する。
ミラー、ＶＴＲ用ヘッド、光学レンズなどの被研磨材の
表面を平坦にする被研磨材の表面の平坦化方法に関す
る。さらに詳しくは、ハーフミクロン以下の加工を行う
ばあいにもフォーカスズレなどが生じない表面平坦度が
えられる被研磨材の表面平坦化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば半導体装置は半導体ウェハの表
面にパターニングをして各回路素子や配線を形成するた
め、半導体ウェハの表面が平坦でないと、パターニング
のためのマスクにウネリや段差を生じ、そのまま次工程
の露光を行うと、アライメントずれやフォーカスずれな
どが発生し、エッチング後にえられる線幅が予定通りに
ならないことがある。とくに最近の半導体装置では、高
集積化に伴ない、パターニングなどにハーフミクロン以
下の精度が要求されている。そのため、半導体ウェハの
表面の平坦度も０．０２μｍ以下の平坦度が要求されて
いる。従来の半導体ウェハを研磨して鏡面ウェハをつく
るには、まず半導体ウェハの表面をラッピングし、切断
による加工ひずみを除去して厚さを一定にしたのち、コ
ロイダルシリカなどの研磨剤を使い、ラップ盤などによ
りケミカルメカニカルポリシングと称される鏡面研磨処
理が行われている。
面にパターニングをして各回路素子や配線を形成するた
め、半導体ウェハの表面が平坦でないと、パターニング
のためのマスクにウネリや段差を生じ、そのまま次工程
の露光を行うと、アライメントずれやフォーカスずれな
どが発生し、エッチング後にえられる線幅が予定通りに
ならないことがある。とくに最近の半導体装置では、高
集積化に伴ない、パターニングなどにハーフミクロン以
下の精度が要求されている。そのため、半導体ウェハの
表面の平坦度も０．０２μｍ以下の平坦度が要求されて
いる。従来の半導体ウェハを研磨して鏡面ウェハをつく
るには、まず半導体ウェハの表面をラッピングし、切断
による加工ひずみを除去して厚さを一定にしたのち、コ
ロイダルシリカなどの研磨剤を使い、ラップ盤などによ
りケミカルメカニカルポリシングと称される鏡面研磨処
理が行われている。
【０００３】従来のケミカルメカニカルポリシリング処
理によりウェハ表面を鏡面研磨する方法としては、たと
えば特開昭６２−１６２４６２号公報に記載されている
方法を図４に示すように、回転定盤４１に不織布、合成
皮革などのクロスを貼りつけ、その上に半導体ウェハ
（以下、ウェハという）Ｗを接着した貼付定盤４２をウ
ェハの表面が前記クロスに面するように（フェースダウ
ン）載置し、ＫＯＨまたはアミン水溶液などにシリカパ
ウダーなどを分散させた加工液ＣをウェハＷと回転定盤
４１のあいだに流し、ウェハＷに所定の接触圧を加え回
転定盤４１を回転させ、ウェハＷは一緒に回転しないよ
うにしながらウェハ表面の研磨処理を行っている。
理によりウェハ表面を鏡面研磨する方法としては、たと
えば特開昭６２−１６２４６２号公報に記載されている
方法を図４に示すように、回転定盤４１に不織布、合成
皮革などのクロスを貼りつけ、その上に半導体ウェハ
（以下、ウェハという）Ｗを接着した貼付定盤４２をウ
ェハの表面が前記クロスに面するように（フェースダウ
ン）載置し、ＫＯＨまたはアミン水溶液などにシリカパ
ウダーなどを分散させた加工液ＣをウェハＷと回転定盤
４１のあいだに流し、ウェハＷに所定の接触圧を加え回
転定盤４１を回転させ、ウェハＷは一緒に回転しないよ
うにしながらウェハ表面の研磨処理を行っている。
【０００４】一方ウェハの切削装置として、たとえば特
開昭６２−１６２４６８号公報に開示されているよう
に、回転テーブルの上に複数枚のウェハを載置（フェー
スアップ）し、加工液をかけながらウェハの上面から砥
石で切削研磨する方法もとられているが、切削を主目的
とするもので、表面の平坦度を良好にうる方法ではな
く、複数のウェハによってバラツキが生じ、また切削研
磨する砥石も１枚のウェハより大きく、ウェハの平坦度
を向上させるための手段はとくに開示されていない。
開昭６２−１６２４６８号公報に開示されているよう
に、回転テーブルの上に複数枚のウェハを載置（フェー
スアップ）し、加工液をかけながらウェハの上面から砥
石で切削研磨する方法もとられているが、切削を主目的
とするもので、表面の平坦度を良好にうる方法ではな
く、複数のウェハによってバラツキが生じ、また切削研
磨する砥石も１枚のウェハより大きく、ウェハの平坦度
を向上させるための手段はとくに開示されていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記、従来の研磨によ
る表面仕上方法においては、大きな定盤などに貼りつけ
たクロスなどと被研磨材とを相対的に摺動しているだけ
であるため、擦すられる部分は定まっておりウェハの充
分な平坦度がえられていない。またウェハの表面を下向
き（フェイスダウン）で仕上げているため、膜質や膜厚
などで加工の条件が変化するが、これらの観察ができ
ず、最適のところで加工を終了させるように制御するこ
とができない。またウェハに加える接触圧の調節も難か
しく、ウェハ表面の満足な平坦度がえられず、ハーフミ
クロン以下の加工に支障をきたさないウェハが安定して
えられないという問題がある。
る表面仕上方法においては、大きな定盤などに貼りつけ
たクロスなどと被研磨材とを相対的に摺動しているだけ
であるため、擦すられる部分は定まっておりウェハの充
分な平坦度がえられていない。またウェハの表面を下向
き（フェイスダウン）で仕上げているため、膜質や膜厚
などで加工の条件が変化するが、これらの観察ができ
ず、最適のところで加工を終了させるように制御するこ
とができない。またウェハに加える接触圧の調節も難か
しく、ウェハ表面の満足な平坦度がえられず、ハーフミ
クロン以下の加工に支障をきたさないウェハが安定して
えられないという問題がある。
【０００６】本発明はこのような問題を解決し、ウェハ
などの加工面の鏡面研磨の平坦度を向上し、ハーフミク
ロン以下の線幅の加工を行うばあいにも容易にできる表
面平坦化方法を提供することを目的とする。
などの加工面の鏡面研磨の平坦度を向上し、ハーフミク
ロン以下の線幅の加工を行うばあいにも容易にできる表
面平坦化方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の表面平坦化方法
は、（ａ）被研磨材の加工面とポリシングクロスとを押
しあて、（ｂ）前記被研磨材と前記ポリシングクロスと
を相対的に回転させ、かつ、前記ポリシングクロスを自
転させるとともに前記相対的回転の半径方向成分を有す
る方向に平面移動させながら前記被研磨材と前記ポリシ
ングクロスとを摺動し、（ｃ）前記摺動する面に研磨剤
を添加した加工液を供給することにより加工する。
は、（ａ）被研磨材の加工面とポリシングクロスとを押
しあて、（ｂ）前記被研磨材と前記ポリシングクロスと
を相対的に回転させ、かつ、前記ポリシングクロスを自
転させるとともに前記相対的回転の半径方向成分を有す
る方向に平面移動させながら前記被研磨材と前記ポリシ
ングクロスとを摺動し、（ｃ）前記摺動する面に研磨剤
を添加した加工液を供給することにより加工する。
【０００８】前記被研磨材の加工面を上向きにし、該被
研磨材の各位置での膜厚を測定しながら加工すると、表
面の平坦度および被研磨材の膜厚を確実にコントロール
できるため好ましい。
研磨材の各位置での膜厚を測定しながら加工すると、表
面の平坦度および被研磨材の膜厚を確実にコントロール
できるため好ましい。
【０００９】さらに、前記加工液が研磨剤が添加された
アミン水溶液であると洗浄する工程が簡単になるため好
ましい。
アミン水溶液であると洗浄する工程が簡単になるため好
ましい。
【００１０】
【作用】本発明によれば、被研磨材とポリシングクロス
を相対的に回転するとともにポリシングクロスを自転さ
せ、かつ、半径方向にも移動しているため、被研磨材の
加工面がポリシングクロスの種々の面と摺動され、均一
な平坦度がえられる。
を相対的に回転するとともにポリシングクロスを自転さ
せ、かつ、半径方向にも移動しているため、被研磨材の
加工面がポリシングクロスの種々の面と摺動され、均一
な平坦度がえられる。
【００１１】さらに加工表面を上向きにして表面状態を
検査しながら加工することにより、加工途中の加工膜厚
や表面粗さを外部より非接触または接触式膜厚測定器に
より容易に把握でき、加工条件の制御を適確に行うこと
ができる。
検査しながら加工することにより、加工途中の加工膜厚
や表面粗さを外部より非接触または接触式膜厚測定器に
より容易に把握でき、加工条件の制御を適確に行うこと
ができる。
【００１２】その結果、必要な膜厚で、平坦度の良好な
ものをうることができ、集積度が飛躍的に高い半導体装
置や精密な光学機器などを容易にうることができる。
ものをうることができ、集積度が飛躍的に高い半導体装
置や精密な光学機器などを容易にうることができる。
【００１３】
【実施例】つぎに本発明の被研磨材の表面平坦化方法の
一実施例を図１〜３に基づいて説明する。図１は本発明
の被研磨材の表面平坦化方法に使用される鏡面研磨装置
の一例を示す斜視図、図２は鏡面研磨装置の他の例を示
す斜視図、図３は被研磨材の表面平坦化方法を説明する
工程図である。
一実施例を図１〜３に基づいて説明する。図１は本発明
の被研磨材の表面平坦化方法に使用される鏡面研磨装置
の一例を示す斜視図、図２は鏡面研磨装置の他の例を示
す斜視図、図３は被研磨材の表面平坦化方法を説明する
工程図である。
【００１４】図１に示す鏡面研磨装置はウェハを吸着固
定する真空チャックを兼ねた回転定盤１と回転するポリ
シングクロス２と加工液供給装置３および図示しない膜
厚測定器とを備えている。
定する真空チャックを兼ねた回転定盤１と回転するポリ
シングクロス２と加工液供給装置３および図示しない膜
厚測定器とを備えている。
【００１５】回転定盤１はウェハを吸着して固定すると
ともに回転させるためのもので、上面が平らな円板状に
形成され、下部中央部に回転軸１１が設けられ回転軸１
１は図示しない駆動装置に連結され、所定回転数、たと
えば１０〜２００ｒｐｍで回転するようにされている。
また回転定盤１の平らな上面に研磨されるウェハを載置
して吸着するために、回転上面は中空に形成された回転
軸１１を介して図示しない真空装置に連通されている。
ともに回転させるためのもので、上面が平らな円板状に
形成され、下部中央部に回転軸１１が設けられ回転軸１
１は図示しない駆動装置に連結され、所定回転数、たと
えば１０〜２００ｒｐｍで回転するようにされている。
また回転定盤１の平らな上面に研磨されるウェハを載置
して吸着するために、回転上面は中空に形成された回転
軸１１を介して図示しない真空装置に連通されている。
【００１６】ポリシングクロス２は、ウェハ表面に接触
して研磨するためのもので、円筒または円柱状に形成さ
れ、円周面に不織布、フェルト、合成皮革、天然皮革、
ポーラス樹脂などが設けられ、回転定盤１に対し接近し
たり離反できるとともにウェハへの押圧力が調節できる
ように設けられている。このポリシングクロスは、たと
えば回転定盤１の直径を８０〜３２０ｍｍφとすると
き、直径３０〜１００ｍｍφ、長さ５０〜１８０ｍｍ程
度とウェハＷの大きさの１／５〜１／３程度の大きさに
形成され、回転数を３０〜３００ｒｐｍで回転させる。
ポリシングクロス２は被研磨材と相対的に回転するほ
か、自転するとともに水平方向にも移動できるようにさ
れている。すなわち、ポリシングクロス２はウェハＷの
大きさより小さく形成され、回転するウェハＷ上で自転
しながらウェハＷの表面を摺動して研磨しながらその位
置をウェハＷの半径方向に移動するようにし、半径方向
を定期的に移動しながら研磨する。また後述する検査装
置により検出されたウェハＷの厚さが厚い部分や平坦度
のよくない部分にポリシングクロス２を移動させて研磨
することもできる。このように本発明の研磨方法はウェ
ハＷの大きさより小さいポリシングクロスをウェハとの
あいだで相対的に公転させながらポリシングクロスを自
転させるとともに公転の半径方向に移動させながら研磨
することに特徴がある。このようにすることにより、ポ
リシングクロスの同じ部分が常にウェハの同じ位置を擦
することはなくなり、均一な平坦面がえられる。
して研磨するためのもので、円筒または円柱状に形成さ
れ、円周面に不織布、フェルト、合成皮革、天然皮革、
ポーラス樹脂などが設けられ、回転定盤１に対し接近し
たり離反できるとともにウェハへの押圧力が調節できる
ように設けられている。このポリシングクロスは、たと
えば回転定盤１の直径を８０〜３２０ｍｍφとすると
き、直径３０〜１００ｍｍφ、長さ５０〜１８０ｍｍ程
度とウェハＷの大きさの１／５〜１／３程度の大きさに
形成され、回転数を３０〜３００ｒｐｍで回転させる。
ポリシングクロス２は被研磨材と相対的に回転するほ
か、自転するとともに水平方向にも移動できるようにさ
れている。すなわち、ポリシングクロス２はウェハＷの
大きさより小さく形成され、回転するウェハＷ上で自転
しながらウェハＷの表面を摺動して研磨しながらその位
置をウェハＷの半径方向に移動するようにし、半径方向
を定期的に移動しながら研磨する。また後述する検査装
置により検出されたウェハＷの厚さが厚い部分や平坦度
のよくない部分にポリシングクロス２を移動させて研磨
することもできる。このように本発明の研磨方法はウェ
ハＷの大きさより小さいポリシングクロスをウェハとの
あいだで相対的に公転させながらポリシングクロスを自
転させるとともに公転の半径方向に移動させながら研磨
することに特徴がある。このようにすることにより、ポ
リシングクロスの同じ部分が常にウェハの同じ位置を擦
することはなくなり、均一な平坦面がえられる。
【００１７】加工液供給装置３は、供給管３１と輸送手
段３２と加工液貯留タンク３３とから構成されている。
供給管３１は加工液をウェハＷの表面に供給するための
もので、その一端は回転定盤１の中央に開口している。
供給管３１の他端側にはポンプなどの加工液の輸送手段
３２に接続され、貯留タンク３３内に貯えられた加工液
がこの輸送手段３２によって供給管３１に送り出され
る。
段３２と加工液貯留タンク３３とから構成されている。
供給管３１は加工液をウェハＷの表面に供給するための
もので、その一端は回転定盤１の中央に開口している。
供給管３１の他端側にはポンプなどの加工液の輸送手段
３２に接続され、貯留タンク３３内に貯えられた加工液
がこの輸送手段３２によって供給管３１に送り出され
る。
【００１８】加工液としては、メチルアミン（ＣＨ3 Ｎ
Ｈ2 ）、エチルアミン（ＣＨ3 ＣＨ2 ＮＨ2 ）、エタノ
ールアミン（ＮＨ2 Ｃ2 Ｈ4 ＯＨ）などのアミン化合物
（Ｒ−ＮＨ2 、Ｒ−ＮＨ−Ｒ' 、Ｒ−ＮＲ''−Ｒ' 、た
だしＲ、Ｒ' 、Ｒ''は炭化水素基）の水溶液を使用する
ことができる。この加工液に加える研磨剤としてはシリ
カ（ＳｉＯ2 ）、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）などの粒度
０．５〜１０μｍ程度のパウダーを加工液に対して５〜
３５０ｇ／リットルの範囲で混ぜることが研磨を促進す
るうえで好ましい。
Ｈ2 ）、エチルアミン（ＣＨ3 ＣＨ2 ＮＨ2 ）、エタノ
ールアミン（ＮＨ2 Ｃ2 Ｈ4 ＯＨ）などのアミン化合物
（Ｒ−ＮＨ2 、Ｒ−ＮＨ−Ｒ' 、Ｒ−ＮＲ''−Ｒ' 、た
だしＲ、Ｒ' 、Ｒ''は炭化水素基）の水溶液を使用する
ことができる。この加工液に加える研磨剤としてはシリ
カ（ＳｉＯ2 ）、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）などの粒度
０．５〜１０μｍ程度のパウダーを加工液に対して５〜
３５０ｇ／リットルの範囲で混ぜることが研磨を促進す
るうえで好ましい。
【００１９】加工液としては前述のアミン水溶液の他に
水酸化カリウム水溶液や水酸化ナトリウム水溶液などの
水酸基を含む水溶液にシリカなどのパウダーを混ぜたも
のを使用することもできる。このばあいはそののちの洗
浄にフッ酸などを用いた洗浄をする必要がある。アミン
水溶液を用いたばあいは、アンモニアによる洗浄などで
簡単に洗浄することができるため好ましい。
水酸化カリウム水溶液や水酸化ナトリウム水溶液などの
水酸基を含む水溶液にシリカなどのパウダーを混ぜたも
のを使用することもできる。このばあいはそののちの洗
浄にフッ酸などを用いた洗浄をする必要がある。アミン
水溶液を用いたばあいは、アンモニアによる洗浄などで
簡単に洗浄することができるため好ましい。
【００２０】ウェハＷの加工途中の加工膜厚は外部より
図示しない膜厚測定器で測定する。この膜厚測定器とし
て非接触のものとしては、たとえばナノメトリックスジ
ャパン（株）製の商品名ナノスペックモデル２１０、米
国のルドルフリサーチ社製の商品名三波長自動エリプソ
メータなどの反射するレーザ光の波長の変化をみる非接
触型膜厚測定器などを使用でき、接触タイプのものとし
ては、たとえばドイツ国のマーポス社製の変位計や２端
子間の電流差を電圧に変換して膜厚に換算する４端針測
定器などのように、接触針の変位を拡大して測定できる
微小変位計などを使用することができる。具体的には、
たとえば非接触型膜厚測定器を使用して加工中のウェハ
にレーザ光を照射し、その反射光を測定することにより
残留膜厚を数値化することにより測定する。この膜厚測
定器によりウェハの表面を観察しながら研磨することに
より平坦度、すなわち残留膜厚がえられた段階または丁
度定められた膜厚のところで研磨を止めることができ
る。
図示しない膜厚測定器で測定する。この膜厚測定器とし
て非接触のものとしては、たとえばナノメトリックスジ
ャパン（株）製の商品名ナノスペックモデル２１０、米
国のルドルフリサーチ社製の商品名三波長自動エリプソ
メータなどの反射するレーザ光の波長の変化をみる非接
触型膜厚測定器などを使用でき、接触タイプのものとし
ては、たとえばドイツ国のマーポス社製の変位計や２端
子間の電流差を電圧に変換して膜厚に換算する４端針測
定器などのように、接触針の変位を拡大して測定できる
微小変位計などを使用することができる。具体的には、
たとえば非接触型膜厚測定器を使用して加工中のウェハ
にレーザ光を照射し、その反射光を測定することにより
残留膜厚を数値化することにより測定する。この膜厚測
定器によりウェハの表面を観察しながら研磨することに
より平坦度、すなわち残留膜厚がえられた段階または丁
度定められた膜厚のところで研磨を止めることができ
る。
【００２１】前記アミン水溶液はシリコン（Ｓｉ）、ガ
リウムヒ素（ＧａＡｓ）などのウェハを金属イオンで汚
染することなく溶解する性質を有しているため、前記ホ
ーニング効果およびラッピング効果と、この化学的加工
効果の三者の相乗により、より高い平坦度の向上が達成
される。
リウムヒ素（ＧａＡｓ）などのウェハを金属イオンで汚
染することなく溶解する性質を有しているため、前記ホ
ーニング効果およびラッピング効果と、この化学的加工
効果の三者の相乗により、より高い平坦度の向上が達成
される。
【００２２】なおアミン水溶液や水酸基を含む水溶液は
アルミニウムとは反応するので、装置の材料にアルミニ
ウムを使用するときは耐食コーテングをするなどして耐
食を講ずるか、他のアルミニウム以外の金属材料を使用
する。
アルミニウムとは反応するので、装置の材料にアルミニ
ウムを使用するときは耐食コーテングをするなどして耐
食を講ずるか、他のアルミニウム以外の金属材料を使用
する。
【００２３】図２に示す鏡面研磨装置は、前記図１の装
置とはポリシングクロスが異なっているのみでその他は
同じである。
置とはポリシングクロスが異なっているのみでその他は
同じである。
【００２４】本実施例のポリシングクロス２０は円板状
に形成された自在加圧定盤に、不織布、フェルト、合成
皮革、天然皮革、ポーラス樹脂などの前記ポリシングク
ロスと同様の材料のものをウェハと対向する平面側に接
着してある。ポリシングクロス２０は図示しない駆動装
置に接続され、２０〜６００ｒｐｍ程度に回転可能にさ
れているとともに図１のばあいと同様にウェハＷの半径
方向に移動可能にされ、さらにウェハに対するクロス面
の押圧力が調節できるようにされている。
に形成された自在加圧定盤に、不織布、フェルト、合成
皮革、天然皮革、ポーラス樹脂などの前記ポリシングク
ロスと同様の材料のものをウェハと対向する平面側に接
着してある。ポリシングクロス２０は図示しない駆動装
置に接続され、２０〜６００ｒｐｍ程度に回転可能にさ
れているとともに図１のばあいと同様にウェハＷの半径
方向に移動可能にされ、さらにウェハに対するクロス面
の押圧力が調節できるようにされている。
【００２５】そして前記実施例と同様に、アミン水溶液
にシリカパウダーを混ぜて分散させた加工液を貯留タン
ク３３からポンプによりウェハＷに供給しながら、回転
定盤１をたとえば時計方向に回転することによりウェハ
Ｗを一緒に回転させ、ウェハＷに対し相対的にポリシン
グクロス２０を公転させるとともに、このウェハＷ上面
にポリシングクロス２０を時計方向に自転させ、押しつ
けながら研磨する。このポリシングクロス２０へ押しつ
ける力、押圧力は、ポリシングクロス２０の上下運動を
シリンダー（空圧、油圧）などで駆動することにより制
御する。
にシリカパウダーを混ぜて分散させた加工液を貯留タン
ク３３からポンプによりウェハＷに供給しながら、回転
定盤１をたとえば時計方向に回転することによりウェハ
Ｗを一緒に回転させ、ウェハＷに対し相対的にポリシン
グクロス２０を公転させるとともに、このウェハＷ上面
にポリシングクロス２０を時計方向に自転させ、押しつ
けながら研磨する。このポリシングクロス２０へ押しつ
ける力、押圧力は、ポリシングクロス２０の上下運動を
シリンダー（空圧、油圧）などで駆動することにより制
御する。
【００２６】その他は前記図１の例と同様であるのでそ
の説明を省略する。
の説明を省略する。
【００２７】つぎに図３によりウェハを鏡面研磨して仕
上げる具体的な表面平坦化方法を説明する。
上げる具体的な表面平坦化方法を説明する。
【００２８】ラップして厚さを一定にし、加工ひずみを
除去してカセット４に収納されたウェハＷをカセット４
から取り出す（図３（ａ））。回転定盤１に載置し、図
示していない真空装置によりウェハＷを回転定盤１に吸
着して固定し、シリカパウダーを分散させた加工液を供
給管３１から、ウェハＷに供給し、回転定盤１を、たと
えば反時計方向へ１８０ｒｐｍの速度で回転させ、ポリ
シングクロス２を時計方向へ４０ｒｐｍで自転させると
ともに半径方向に移動させながらウェハＷを鏡面研磨す
る（図３（ｂ））。研磨表面をたとえば非接触型膜厚測
定器により検査しながら所定の平坦度でかつ所定の厚さ
になるまで研磨を行う。
除去してカセット４に収納されたウェハＷをカセット４
から取り出す（図３（ａ））。回転定盤１に載置し、図
示していない真空装置によりウェハＷを回転定盤１に吸
着して固定し、シリカパウダーを分散させた加工液を供
給管３１から、ウェハＷに供給し、回転定盤１を、たと
えば反時計方向へ１８０ｒｐｍの速度で回転させ、ポリ
シングクロス２を時計方向へ４０ｒｐｍで自転させると
ともに半径方向に移動させながらウェハＷを鏡面研磨す
る（図３（ｂ））。研磨表面をたとえば非接触型膜厚測
定器により検査しながら所定の平坦度でかつ所定の厚さ
になるまで研磨を行う。
【００２９】つぎに真空吸引を止め、ウェハＷを鏡面研
磨装置と類似の洗浄装置の回転定盤５に鏡面研磨面を上
にして載置し、真空吸着して固定し、洗浄液たとえば純
水を供給管７からウェハＷの表面に供給しながら、回転
定盤５を反時計方向へ５０ｒｐｍ程度の速度で回転させ
る。同時に回転ブラシ６を反時計方向へ２０ｒｐｍ程度
の速度で回転させながらウェハＷの鏡面研磨面に接触さ
せながら洗浄する（図３（ｃ））。そののち水を除去し
て乾燥し、真空吸着を止めてウェハＷを移動してカセッ
ト８に収容する（図３（ｄ））。
磨装置と類似の洗浄装置の回転定盤５に鏡面研磨面を上
にして載置し、真空吸着して固定し、洗浄液たとえば純
水を供給管７からウェハＷの表面に供給しながら、回転
定盤５を反時計方向へ５０ｒｐｍ程度の速度で回転させ
る。同時に回転ブラシ６を反時計方向へ２０ｒｐｍ程度
の速度で回転させながらウェハＷの鏡面研磨面に接触さ
せながら洗浄する（図３（ｃ））。そののち水を除去し
て乾燥し、真空吸着を止めてウェハＷを移動してカセッ
ト８に収容する（図３（ｄ））。
【００３０】なお前記実施例においては加工液にアミン
水溶液を用いて説明したが、加工液に水酸化カリウム、
水酸化ナトリウムなどのアルカリ性水溶液をベースにし
た水溶液を用いてもよい。このばあい、フッ酸などによ
る洗浄が必要であり、アミン水溶液より複雑な洗浄作業
が必要になる。また鏡面研磨作業は連続式でもバッチ式
でもいずれの方式であってもよい。
水溶液を用いて説明したが、加工液に水酸化カリウム、
水酸化ナトリウムなどのアルカリ性水溶液をベースにし
た水溶液を用いてもよい。このばあい、フッ酸などによ
る洗浄が必要であり、アミン水溶液より複雑な洗浄作業
が必要になる。また鏡面研磨作業は連続式でもバッチ式
でもいずれの方式であってもよい。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、半導体ウェハの加工面
を上向きに固定し、研磨剤を混合した加工液を供給しな
がらウェハとポリシングクロスを相対回転させながら研
磨するため、表面平坦度０．０２μｍ以下に研磨でき、
線巾０．５μｍ以下の加工が容易にできるウェハがえら
れる。また加工途中に非接触式または接触式の膜厚測定
器により外部より加工膜厚を測定することにより、えら
れる平坦度および膜厚のジャストタイミングで加工を終
了させることができる。
を上向きに固定し、研磨剤を混合した加工液を供給しな
がらウェハとポリシングクロスを相対回転させながら研
磨するため、表面平坦度０．０２μｍ以下に研磨でき、
線巾０．５μｍ以下の加工が容易にできるウェハがえら
れる。また加工途中に非接触式または接触式の膜厚測定
器により外部より加工膜厚を測定することにより、えら
れる平坦度および膜厚のジャストタイミングで加工を終
了させることができる。
【図１】本発明の表面平坦化方法に用いる鏡面研磨装置
の一例を示す斜視図である。
の一例を示す斜視図である。
【図２】鏡面研磨装置の他の例を示す斜視図である。
【図３】本発明の表面平坦化方法を説明する工程図であ
る。
る。
【図４】従来の表面平坦化方法を実施するのに用いる装
置の概略斜視図である。
置の概略斜視図である。
１ 回転定盤 ２ ポリシングクロス Ｃ 加工液 Ｗ ウェハ（被研磨材）
Claims (4)
- 【請求項１】 （ａ）被研磨材の加工面とポリシングク
ロスとを押しあて、（ｂ）前記被研磨材と前記ポリシン
グクロスとを相対的に回転させ、かつ、前記ポリシング
クロスを自転させるとともに前記相対的回転の半径方向
成分を有する方向に平面移動させながら前記被研磨材と
前記ポリシングクロスとを摺動し、（ｃ）前記摺動する
面に研磨剤を添加した加工液を供給することにより加工
する被研磨材の表面平坦化方法。 - 【請求項２】 前記被研磨材の加工面を上向きにし、該
被研磨材の各位置での膜厚を測定しながら加工する請求
項１記載の表面平坦化方法。 - 【請求項３】 前記加工液が研磨剤が添加されたアミン
水溶液である請求項１または２記載の表面平坦化方法。 - 【請求項４】 前記加工液が研磨剤が添加された水酸基
を含む水溶液である請求項１または２記載の表面平坦化
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6961294A JPH07276225A (ja) | 1994-04-07 | 1994-04-07 | 被研磨材の表面平坦化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6961294A JPH07276225A (ja) | 1994-04-07 | 1994-04-07 | 被研磨材の表面平坦化方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003357364A Division JP2004031992A (ja) | 2003-10-17 | 2003-10-17 | 表面平坦化が施された半導体ウェハおよび半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07276225A true JPH07276225A (ja) | 1995-10-24 |
Family
ID=13407860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6961294A Pending JPH07276225A (ja) | 1994-04-07 | 1994-04-07 | 被研磨材の表面平坦化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07276225A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6379230B1 (en) | 1997-04-28 | 2002-04-30 | Nec Corporation | Automatic polishing apparatus capable of polishing a substrate with a high planarization |
| US7507668B2 (en) | 2005-09-30 | 2009-03-24 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Polishing slurry, method of treating surface of GaxIn1-xAsyP1-y crystal and GaxIn1-xAsyP1-y crystal substrate |
-
1994
- 1994-04-07 JP JP6961294A patent/JPH07276225A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6379230B1 (en) | 1997-04-28 | 2002-04-30 | Nec Corporation | Automatic polishing apparatus capable of polishing a substrate with a high planarization |
| US7507668B2 (en) | 2005-09-30 | 2009-03-24 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Polishing slurry, method of treating surface of GaxIn1-xAsyP1-y crystal and GaxIn1-xAsyP1-y crystal substrate |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040309 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040506 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20040511 |
|
| A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20040820 |