JPH0774132A - ブラシスクラバとブラシスクラブ方法 - Google Patents
ブラシスクラバとブラシスクラブ方法Info
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- JPH0774132A JPH0774132A JP22034193A JP22034193A JPH0774132A JP H0774132 A JPH0774132 A JP H0774132A JP 22034193 A JP22034193 A JP 22034193A JP 22034193 A JP22034193 A JP 22034193A JP H0774132 A JPH0774132 A JP H0774132A
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- Japan
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- wafer
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明はブラシスクラバの構造と、ブラシス
クラバを用いた半導体装置の製造方法に関し、ウエハ表
面上のパーティクルを除去するとともに、成膜中のパー
ティクルによって生じたウエハ表面上の突起物までをも
除去することを目的とする。 【構成】 ブラシ毛１が円板状、或いはドラム状のブラ
シ本体２に螺旋状、或いは放射状に植毛されているよう
に、ブラシ毛１の先端に研磨材３がコーティングされて
いるか、先端が研磨材３で構成されているように、ブラ
シ本体２にリンス液４を注入する機構を有するように、
ブラシ本体２へのブラシ毛１の植毛密度がブラシ本体２
のスクラバ中心に向かって少なくなる構造を有するよう
に、半導体基板５のブラシスクラバに際し、研磨剤６を
用い、機械的研磨と化学的研磨を併用するように構成す
る。
クラバを用いた半導体装置の製造方法に関し、ウエハ表
面上のパーティクルを除去するとともに、成膜中のパー
ティクルによって生じたウエハ表面上の突起物までをも
除去することを目的とする。 【構成】 ブラシ毛１が円板状、或いはドラム状のブラ
シ本体２に螺旋状、或いは放射状に植毛されているよう
に、ブラシ毛１の先端に研磨材３がコーティングされて
いるか、先端が研磨材３で構成されているように、ブラ
シ本体２にリンス液４を注入する機構を有するように、
ブラシ本体２へのブラシ毛１の植毛密度がブラシ本体２
のスクラバ中心に向かって少なくなる構造を有するよう
に、半導体基板５のブラシスクラバに際し、研磨剤６を
用い、機械的研磨と化学的研磨を併用するように構成す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はブラシスクラバの構造
と、ブラシスクラバを用いた半導体装置の製造方法に関
する。
と、ブラシスクラバを用いた半導体装置の製造方法に関
する。
【０００２】近年、半導体デバイスの高集積化、高速化
に伴い、より微細なパーティクル、及びパーティクルに
よって生じたウエハ表面上の突起等が問題となってきて
いる。そのため、ウエハ表面のより効果的なパーティク
ルの除去技術、また平坦化技術が要求されている。
に伴い、より微細なパーティクル、及びパーティクルに
よって生じたウエハ表面上の突起等が問題となってきて
いる。そのため、ウエハ表面のより効果的なパーティク
ルの除去技術、また平坦化技術が要求されている。
【０００３】
【従来の技術】図３は従来例の説明図である。図におい
て、１はブラシ毛、2aはブラシ本体（円板状) 、2bはブ
ラシ本体（ドラム状）、４はリンス液、５は半導体基板
（ウエハ）、９はブラシアーム、10はリンス液注入口で
ある。
て、１はブラシ毛、2aはブラシ本体（円板状) 、2bはブ
ラシ本体（ドラム状）、４はリンス液、５は半導体基板
（ウエハ）、９はブラシアーム、10はリンス液注入口で
ある。
【０００４】従来のブラシスクラバは、ウエハ５を回転
させると同時に、リンス液11として高圧の純水などを横
方向から注入しながらブラシ毛１を密植した円板状ブラ
シ本体2a、或いはドラム状ブラシ本体2bからなる回転ブ
ラシでウエハ５表面上のパーティクルの除去を行ってい
る。そして、従来のブラシスクラバのブラシ毛１の部分
は、ナイロン(0.1、0.2mm 径) 、山羊毛、モヘア、スポ
ンジ等で形成されている。
させると同時に、リンス液11として高圧の純水などを横
方向から注入しながらブラシ毛１を密植した円板状ブラ
シ本体2a、或いはドラム状ブラシ本体2bからなる回転ブ
ラシでウエハ５表面上のパーティクルの除去を行ってい
る。そして、従来のブラシスクラバのブラシ毛１の部分
は、ナイロン(0.1、0.2mm 径) 、山羊毛、モヘア、スポ
ンジ等で形成されている。
【０００５】従来のブラシスクラバには、図３（ａ）に
示すような自公転式と図３（ｂ）に示すような回転ドラ
ム式の二種類の形態があり、ウエハ５、ブラシ本体２と
も、毎分数百回転で回転しながら、ウエハ５の表面上を
ブラシアーム９が平行移動するように作動する。
示すような自公転式と図３（ｂ）に示すような回転ドラ
ム式の二種類の形態があり、ウエハ５、ブラシ本体２と
も、毎分数百回転で回転しながら、ウエハ５の表面上を
ブラシアーム９が平行移動するように作動する。
【０００６】この内、特に、回転ドラム式を用いてウエ
ハ処理を行うと、ウエハ中心部にゴミ等のパーティクル
が掻き集められるという現象を生じ、また、ウエハ表面
の成膜中のパーティクルによって生じたウエハ表面上の
突起物まで除去することは困難であった。
ハ処理を行うと、ウエハ中心部にゴミ等のパーティクル
が掻き集められるという現象を生じ、また、ウエハ表面
の成膜中のパーティクルによって生じたウエハ表面上の
突起物まで除去することは困難であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従って、ブラシスクラ
バで処理したウエハは、更に硝酸等を用いた薬液洗浄等
のウエット処理を行って、再度パーティクルの除去を行
うという二重手間が生じていた。
バで処理したウエハは、更に硝酸等を用いた薬液洗浄等
のウエット処理を行って、再度パーティクルの除去を行
うという二重手間が生じていた。
【０００８】また、除去の困難なウエハ成膜上に生じた
突起物によって、フォトリソグラフィによるパターン形
成が困難となり、パターンショートといった問題を生じ
ている。
突起物によって、フォトリソグラフィによるパターン形
成が困難となり、パターンショートといった問題を生じ
ている。
【０００９】更に、多層配線化によって、このような突
起の除去処理は特に重要な問題となっている。本発明
は、以上の点を鑑み、ウエハ表面上のパーティクルを除
去するとともに、成膜中のパーティクルによって生じた
ウエハ表面上の突起物までをも除去することを目的とし
て提供されるものである。
起の除去処理は特に重要な問題となっている。本発明
は、以上の点を鑑み、ウエハ表面上のパーティクルを除
去するとともに、成膜中のパーティクルによって生じた
ウエハ表面上の突起物までをも除去することを目的とし
て提供されるものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】図１〜図２は本発明の原
理説明図兼各実施例の説明図である。図において、１は
ブラシ毛、２はブラシ本体、３は研磨材（固形物、繊維
状）、４はリンス液５は半導体基板（ウエハ）、６は研
磨剤（液体、或いは粒剤）、７はスポンジ（弾性材）、
８は研磨布、９はブラシアーム、10はリンス液注入口で
ある。
理説明図兼各実施例の説明図である。図において、１は
ブラシ毛、２はブラシ本体、３は研磨材（固形物、繊維
状）、４はリンス液５は半導体基板（ウエハ）、６は研
磨剤（液体、或いは粒剤）、７はスポンジ（弾性材）、
８は研磨布、９はブラシアーム、10はリンス液注入口で
ある。
【００１１】上記問題点は、回転するウエハ上でブラシ
本体が回転している際に、円板状ブラシ本体では上部か
ら、ドラム状ブラシ本体ではドラム中心軸がら純水等の
リンス液をブラシ毛、及びウエハのスクラブ面に注入す
ることによって解決する。
本体が回転している際に、円板状ブラシ本体では上部か
ら、ドラム状ブラシ本体ではドラム中心軸がら純水等の
リンス液をブラシ毛、及びウエハのスクラブ面に注入す
ることによって解決する。
【００１２】またドラム本体２に埋め込むブラシ毛１を
螺旋状に配列することによって、ウエハ中心部からウエ
ハの外側にゴミ等のパーティクルが掻き出されていくよ
うになる。
螺旋状に配列することによって、ウエハ中心部からウエ
ハの外側にゴミ等のパーティクルが掻き出されていくよ
うになる。
【００１３】同様に、ウエハ５と回転するブラシ毛１に
よる摩擦が中心部に特に強く発生すると、ウエハ５中心
部にゴミが集中するため、ブラシ毛１の密度をスクラブ
中心部で少なくする。
よる摩擦が中心部に特に強く発生すると、ウエハ５中心
部にゴミが集中するため、ブラシ毛１の密度をスクラブ
中心部で少なくする。
【００１４】また、ブラシ毛１の先端に研磨材３をコー
ティングさせ、或いは、ブラシ毛１の先端そのものを研
磨材３で形成し、これを回転しているウエハ５上で回転
させることによってウエハ５の表面のパーティクルを除
去すると同時に、成膜内含有異物によって生じたウエハ
５表面上の突起物を除去し、ウエハ５表面を平坦化す
る。
ティングさせ、或いは、ブラシ毛１の先端そのものを研
磨材３で形成し、これを回転しているウエハ５上で回転
させることによってウエハ５の表面のパーティクルを除
去すると同時に、成膜内含有異物によって生じたウエハ
５表面上の突起物を除去し、ウエハ５表面を平坦化す
る。
【００１５】更に、ブラシスクラバ作業中に液体，或い
は粒剤からなる化学的研磨作用を行う研磨剤を注入する
と、ゴミ除去効果は更に促進される。すなわち、本発明
の目的は、図１（ａ）、（ｃ）に示すように、ブラシ毛
１が円板状、或いはドラム状のブラシ本体２に螺旋状、
或いは、放射状に植毛されていることにより、図１
（ｅ）〜（ｆ）に示すように、ブラシ毛１の先端に研磨
材３がコーティングされているか、先端が研磨材３で構
成されているか、或いは、研磨布８が装填されているこ
とにより、図２（ａ）〜（ｂ）に示すように、ブラシ本
体２ににリンス液４を注入する機構を有することによ
り、図１（ｂ）、（ｄ）に示すように、ブラシ本体２へ
のブラシ毛１の植毛密度がブラシ本体２のスクラバ中心
に向かって少なくなる構造を有することにより、図２
（ｃ）に示すように、半導体基板５のブラシスクラバに
おいて、研磨剤６を用い、機械的研磨と化学的研磨を併
用することにより達成される。
は粒剤からなる化学的研磨作用を行う研磨剤を注入する
と、ゴミ除去効果は更に促進される。すなわち、本発明
の目的は、図１（ａ）、（ｃ）に示すように、ブラシ毛
１が円板状、或いはドラム状のブラシ本体２に螺旋状、
或いは、放射状に植毛されていることにより、図１
（ｅ）〜（ｆ）に示すように、ブラシ毛１の先端に研磨
材３がコーティングされているか、先端が研磨材３で構
成されているか、或いは、研磨布８が装填されているこ
とにより、図２（ａ）〜（ｂ）に示すように、ブラシ本
体２ににリンス液４を注入する機構を有することによ
り、図１（ｂ）、（ｄ）に示すように、ブラシ本体２へ
のブラシ毛１の植毛密度がブラシ本体２のスクラバ中心
に向かって少なくなる構造を有することにより、図２
（ｃ）に示すように、半導体基板５のブラシスクラバに
おいて、研磨剤６を用い、機械的研磨と化学的研磨を併
用することにより達成される。
【００１６】
【作用】本発明の方式では、ブラシスクラバのブラシ本
体内にリンス液注入口を設置するために、ブラシ毛は常
に清浄に保たれ、ブラシ毛に付着したゴミ等のパーティ
クルがウエハ上に再度付着することがなくなり、ウエハ
上から除去されたゴミはリンス液である純水または薬液
によってすぐにウエハ外部に流し出される。
体内にリンス液注入口を設置するために、ブラシ毛は常
に清浄に保たれ、ブラシ毛に付着したゴミ等のパーティ
クルがウエハ上に再度付着することがなくなり、ウエハ
上から除去されたゴミはリンス液である純水または薬液
によってすぐにウエハ外部に流し出される。
【００１７】また、ブラシ本体へのブラシ毛の植毛箇所
の形状を螺旋状にすることによってその効果はより優れ
たものとなり、中心部の毛の密度を小さくすることによ
って、スクラブ中心部でのブラシ毛とウエハ表面の摩擦
を抑え、ウエハ中心にゴミが集中することを防止する。
の形状を螺旋状にすることによってその効果はより優れ
たものとなり、中心部の毛の密度を小さくすることによ
って、スクラブ中心部でのブラシ毛とウエハ表面の摩擦
を抑え、ウエハ中心にゴミが集中することを防止する。
【００１８】更に、ブラシ毛の素材に研磨材を使用し、
或いは、研磨剤をリンス後に併用することにより、含有
異物によって生じたウエハ上の突起物の除去も可能とな
る。従って、パターンショートの減少により歩留りの向
上が期待出来る。
或いは、研磨剤をリンス後に併用することにより、含有
異物によって生じたウエハ上の突起物の除去も可能とな
る。従って、パターンショートの減少により歩留りの向
上が期待出来る。
【００１９】
【実施例】図１〜図２は本発明の実施例の説明図であ
る。図において、１はブラシ毛、２はブラシ本体、３は
研磨材（固形物、繊維状）、４はリンス液５は半導体基
板（ウエハ）、６は研磨剤（液体、或いは粒剤）、７は
スポンジ（弾性材）、８は研磨布、９はブラシアーム、
10はリンス液注入口である。
る。図において、１はブラシ毛、２はブラシ本体、３は
研磨材（固形物、繊維状）、４はリンス液５は半導体基
板（ウエハ）、６は研磨剤（液体、或いは粒剤）、７は
スポンジ（弾性材）、８は研磨布、９はブラシアーム、
10はリンス液注入口である。
【００２０】図１〜図２に２に本発明の各実施例を示
す。先ずブラシ毛１そのものの構造については、図１
（ｅ）に示すような円板状ブラシ本体2aに植毛したブラ
シ毛１を構成するナイロンまたは山羊毛等の先端部に、
ポリシングクロス（研磨布）用の材料に使用されている
高分子繊維からなるポリウレタン研磨材３を、図１
（ｅ’）に示すように、スポンジまたはモヘアからなる
ブラシ毛１に表面コーティングしたものか、或いは、図
１（ｅ”）に示すように、スポンジまたはモヘアからな
るブラシ毛１の先端の材質そのものを研磨材で３で構成
したものを用いる。また、図１（ｆ）に示すように、弾
性材のスポンジ７を介して、、研磨布８を張りつけたも
のを用いる。
す。先ずブラシ毛１そのものの構造については、図１
（ｅ）に示すような円板状ブラシ本体2aに植毛したブラ
シ毛１を構成するナイロンまたは山羊毛等の先端部に、
ポリシングクロス（研磨布）用の材料に使用されている
高分子繊維からなるポリウレタン研磨材３を、図１
（ｅ’）に示すように、スポンジまたはモヘアからなる
ブラシ毛１に表面コーティングしたものか、或いは、図
１（ｅ”）に示すように、スポンジまたはモヘアからな
るブラシ毛１の先端の材質そのものを研磨材で３で構成
したものを用いる。また、図１（ｆ）に示すように、弾
性材のスポンジ７を介して、、研磨布８を張りつけたも
のを用いる。
【００２１】図２（ｃ）に示すように、自公転式も回転
ドラム式も、ウエハ５、ブラシ本体２ともが、毎分数百
回転で回転しながら、ウエハ５の表面上をブラシアーム
９が平行移動するように作動する。
ドラム式も、ウエハ５、ブラシ本体２ともが、毎分数百
回転で回転しながら、ウエハ５の表面上をブラシアーム
９が平行移動するように作動する。
【００２２】この時、ウエハ５上の成膜に適合した研磨
液６を注入することができるので、機械的研磨に加え、
化学的研磨も行うことが出来、ブラシスクラバ処理時間
の短縮も可能となる。
液６を注入することができるので、機械的研磨に加え、
化学的研磨も行うことが出来、ブラシスクラバ処理時間
の短縮も可能となる。
【００２３】上記実施例では、円板状ブラシ本体の例を
示したが、ドラム状ブラシ本体に適用した実施例を図１
（ｇ）に示す。ブラシ毛１の植毛は、スポンジ７、また
はモヘアの表面に研磨材３をコーティングしたもの、或
いは研磨布８を取り付けたものである。
示したが、ドラム状ブラシ本体に適用した実施例を図１
（ｇ）に示す。ブラシ毛１の植毛は、スポンジ７、また
はモヘアの表面に研磨材３をコーティングしたもの、或
いは研磨布８を取り付けたものである。
【００２４】次に、第三の実施例を図２（ｃ）に示す。
２ｂはドラム型ブラシであり、これは第一の実施例の研
磨ブラシでも良い。11はブラシ本体2a上部に設置された
研磨材６の供給口であり、シャワー状或いはジェット噴
射ノズル等を取り付け、ここから純水、薬液、研磨剤等
を注入し、ブラシ毛１の洗浄とウエハ表面のブラシスク
ラブ処理を同時に行う。ブラシ毛１がナイロン等の通常
製品である場合、注入する薬液は導電性の高いものを用
いて、ブラシ毛１とウエハ５の摩擦によってウエハ５に
付着するパーティクルの除去効果を上げる。
２ｂはドラム型ブラシであり、これは第一の実施例の研
磨ブラシでも良い。11はブラシ本体2a上部に設置された
研磨材６の供給口であり、シャワー状或いはジェット噴
射ノズル等を取り付け、ここから純水、薬液、研磨剤等
を注入し、ブラシ毛１の洗浄とウエハ表面のブラシスク
ラブ処理を同時に行う。ブラシ毛１がナイロン等の通常
製品である場合、注入する薬液は導電性の高いものを用
いて、ブラシ毛１とウエハ５の摩擦によってウエハ５に
付着するパーティクルの除去効果を上げる。
【００２５】図１（ａ）は円板状ブラシ本体2aにブラシ
毛１を螺旋状に植毛したものであり、図１（ｃ）はドラ
ム状ブラシ本体2bにブラシ毛１を螺旋状に植毛したもの
で、図１（ｃ’）はブラシ毛１が植毛された状態の斜視
図である。
毛１を螺旋状に植毛したものであり、図１（ｃ）はドラ
ム状ブラシ本体2bにブラシ毛１を螺旋状に植毛したもの
で、図１（ｃ’）はブラシ毛１が植毛された状態の斜視
図である。
【００２６】これらのブラシは、通常のリンス洗浄と研
磨ブラシを兼用出来る。図１（ｂ）、並びに図１（ｄ）
は、ブラシ本体に植毛したブラシ毛について、スクラブ
中心のブラシ毛密度が少ないブラシで、ウエハ中心部の
高摩擦発生を抑え、中心にパーティクルが掻き集められ
る現象を防止する。
磨ブラシを兼用出来る。図１（ｂ）、並びに図１（ｄ）
は、ブラシ本体に植毛したブラシ毛について、スクラブ
中心のブラシ毛密度が少ないブラシで、ウエハ中心部の
高摩擦発生を抑え、中心にパーティクルが掻き集められ
る現象を防止する。
【００２７】これらも通常ブラシ、研磨ブラシを兼用出
来る。更に、研磨用ブラシと洗浄用ブラシを同じカップ
に取り付けることも可能であり、ノズルも複数設置し、
第１のノズルから研磨剤を注入しながら、研磨ブラシで
処理し、その後、第２のノズルから成膜に適合した薬液
を注入しながら、ナイロン等のブラシでウエハ上のゴミ
や突起物等の化学的研磨による除去を行う。
来る。更に、研磨用ブラシと洗浄用ブラシを同じカップ
に取り付けることも可能であり、ノズルも複数設置し、
第１のノズルから研磨剤を注入しながら、研磨ブラシで
処理し、その後、第２のノズルから成膜に適合した薬液
を注入しながら、ナイロン等のブラシでウエハ上のゴミ
や突起物等の化学的研磨による除去を行う。
【００２８】このダブルブラシ式処理は、ドラム状ブラ
シだけでなく、自公転式ブラシにも適用出来る。この場
合、薬液注入口はブラシアーム若しくはモヘア等のブラ
シ取り付け部に内蔵するか、又は、常に、ウエハのスク
ラブ中心部に薬液が注入されるようにノズルを設置す
る。
シだけでなく、自公転式ブラシにも適用出来る。この場
合、薬液注入口はブラシアーム若しくはモヘア等のブラ
シ取り付け部に内蔵するか、又は、常に、ウエハのスク
ラブ中心部に薬液が注入されるようにノズルを設置す
る。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
現状以上のパーティクルの除去と、成膜内含有物によっ
てウエハ表面に生じた突起物の除去が行え、ウエハ表面
の平坦化が出来、パターンショートの減少により歩留り
が向上し、ブラシスクラバ処理後のウエット処理を省略
することにより、スループットの向上も期待出来る。
現状以上のパーティクルの除去と、成膜内含有物によっ
てウエハ表面に生じた突起物の除去が行え、ウエハ表面
の平坦化が出来、パターンショートの減少により歩留り
が向上し、ブラシスクラバ処理後のウエット処理を省略
することにより、スループットの向上も期待出来る。
【図１】 本発明の実施例の説明図（その１）
【図２】 本発明の実施例の説明図（その２）
【図３】 従来例の説明図
１ ブラシ毛 ２ ブラシ本体 ３ 研磨材 ４ リンス液 ６ 研磨剤 ７ スポンジ ８ 研磨布 ９ ブラシアーム 10 リンス液注入口 11 薬液供給口 12 研磨液供給口 13 洗浄液供給口 14 研磨用ドラム 15 洗浄用ドラム 16 シャワー 17 噴射ノズル
Claims (5)
- 【請求項１】 ブラシ毛(1) が円板状、或いはドラム状
のブラシ本体(2) に螺旋状、或いは放射状に植毛されて
いることを特徴とするブラシスクラバ。 - 【請求項２】 前記ブラシ毛(1) の先端に研磨材(3) が
コーティングされているか、或いは、前記ブラシ毛(1)
の先端が研磨材(3) で構成されていることを特徴とする
請求項１記載のブラシスクラバ。 - 【請求項３】 前記ブラシ本体(2) にリンス液(4) を注
入する機構を有することを特徴とする請求項１、又は、
２記載のブラシスクラバ。 - 【請求項４】 前記ブラシ本体(2) への前記ブラシ毛
(1) の植毛密度が、該ブラシ本体(2) のスクラバ中心に
向かって少なくなる構造を有することを特徴とする請求
項１、又は、２、又は３記載のブラシスクラバ。 - 【請求項５】 半導体基板(5) のブラシスクラバにおい
て、研磨剤 (6)を用い、機械的研磨と化学的研磨を併用
することを特徴とするブラシスクラブ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22034193A JPH0774132A (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | ブラシスクラバとブラシスクラブ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22034193A JPH0774132A (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | ブラシスクラバとブラシスクラブ方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0774132A true JPH0774132A (ja) | 1995-03-17 |
Family
ID=16749632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22034193A Withdrawn JPH0774132A (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | ブラシスクラバとブラシスクラブ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0774132A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO1999051398A1 (en) * | 1998-04-08 | 1999-10-14 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and methods for slurry removal in chemical mechanical polishing |
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| JP2007335796A (ja) * | 2006-06-19 | 2007-12-27 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | 洗浄ローラ |
| JP2008159254A (ja) * | 2008-01-28 | 2008-07-10 | Hoya Corp | 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及び磁気ディスクの製造方法 |
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-
1993
- 1993-09-06 JP JP22034193A patent/JPH0774132A/ja not_active Withdrawn
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