JPH09131660A - 半導体製造装置及び方法 - Google Patents
半導体製造装置及び方法Info
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- JPH09131660A JPH09131660A JP28720795A JP28720795A JPH09131660A JP H09131660 A JPH09131660 A JP H09131660A JP 28720795 A JP28720795 A JP 28720795A JP 28720795 A JP28720795 A JP 28720795A JP H09131660 A JPH09131660 A JP H09131660A
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- polishing
- temperature
- measuring
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- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】研磨状況に応じて研磨時間等を制御して、安定
した研磨レートで高精度且つ高効率でポリッシングを行
う。 【解決手段】この半導体製造装置は、研磨布１１の中央
上部に所定の研磨剤を供給する研磨材供給部３と、上記
研磨剤の廃液の温度及びｐＨを測定する温度センサ１
０，ｐＨセンサ９と、上記研磨布上の研磨剤のｐＨを測
定するｐＨセンサ４と、上記温度センサ１０及びｐＨセ
ンサ９で得られた値とｐＨセンサ４で測定されたｐＨか
ら、第２のｐＨ測定点のイオン積を算出し、研磨温度を
検出する制御部１と、上記研磨温度に基づいて上記研磨
材の供給量又は温度を制御する制御部２とで構成されて
いる。
した研磨レートで高精度且つ高効率でポリッシングを行
う。 【解決手段】この半導体製造装置は、研磨布１１の中央
上部に所定の研磨剤を供給する研磨材供給部３と、上記
研磨剤の廃液の温度及びｐＨを測定する温度センサ１
０，ｐＨセンサ９と、上記研磨布上の研磨剤のｐＨを測
定するｐＨセンサ４と、上記温度センサ１０及びｐＨセ
ンサ９で得られた値とｐＨセンサ４で測定されたｐＨか
ら、第２のｐＨ測定点のイオン積を算出し、研磨温度を
検出する制御部１と、上記研磨温度に基づいて上記研磨
材の供給量又は温度を制御する制御部２とで構成されて
いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子の平坦
化に使用される半導体製造装置及び方法に関するもので
ある。
化に使用される半導体製造装置及び方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体製造工程において、ウエハ
を細かい粉の研磨材で研磨し、平滑な面に仕上げるべ
く、ポリッシング(polishing) が一般に行われている。
即ち、このポリッシングでは、ラップ用と粒より更に細
かい粒子を用い、定盤上には軟質或いは粘弾性に富んだ
材料を取り付け高度の鏡面を形成している。
を細かい粉の研磨材で研磨し、平滑な面に仕上げるべ
く、ポリッシング(polishing) が一般に行われている。
即ち、このポリッシングでは、ラップ用と粒より更に細
かい粒子を用い、定盤上には軟質或いは粘弾性に富んだ
材料を取り付け高度の鏡面を形成している。
【０００３】そして、今日では、かかるポリッシングを
目的に応じた研磨剤を使用して行う場合において、当該
ポリッシング時の研磨レートが研磨温度が高くなるに従
い速くなる特徴に着目して、研磨温度を測定し、当該研
磨温度に基づいて研磨レートを制御することが研究され
ている。
目的に応じた研磨剤を使用して行う場合において、当該
ポリッシング時の研磨レートが研磨温度が高くなるに従
い速くなる特徴に着目して、研磨温度を測定し、当該研
磨温度に基づいて研磨レートを制御することが研究され
ている。
【０００４】一例として、ケミカル・メカニカル・ポリ
ッシング(CMP;Chemical MechanialPolishing)技術にお
いては、研磨布とウェハの接触面の研磨温度の測定を行
う際に、ウェハ表面の温度を直接測定することはできな
い為、研磨系の外部から赤外線を用いて研磨面近くの研
磨布上の温度を測定し、当該温度を研磨面の温度として
代用し、研磨レートを制御することが行われていた。
ッシング(CMP;Chemical MechanialPolishing)技術にお
いては、研磨布とウェハの接触面の研磨温度の測定を行
う際に、ウェハ表面の温度を直接測定することはできな
い為、研磨系の外部から赤外線を用いて研磨面近くの研
磨布上の温度を測定し、当該温度を研磨面の温度として
代用し、研磨レートを制御することが行われていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来技術では、研磨面ではなく少し離れた研磨布を測
定している為、実際のウェハ表面の温度とは異なってお
り、ウェハ表面の正確な温度が測定できず、ひいてはウ
ェハ表面の温度と研磨レートの正確な把握ができず、正
確な制御を行う事は困難であった。
た従来技術では、研磨面ではなく少し離れた研磨布を測
定している為、実際のウェハ表面の温度とは異なってお
り、ウェハ表面の正確な温度が測定できず、ひいてはウ
ェハ表面の温度と研磨レートの正確な把握ができず、正
確な制御を行う事は困難であった。
【０００６】さらに、ポリッシング中においては、ウェ
ハ表面温度の上昇に伴って、研磨レートも上昇する為、
安定した研磨レートを得る事が困難であった。また、研
磨レートの微妙な操作ができず、研磨時間の制御が用い
られていた為、研磨レートの遅い膜を研磨する際に研磨
時間を長時間要したり、薄い膜や研磨レートの速い膜を
研磨する際には研磨精度が良くなかった。
ハ表面温度の上昇に伴って、研磨レートも上昇する為、
安定した研磨レートを得る事が困難であった。また、研
磨レートの微妙な操作ができず、研磨時間の制御が用い
られていた為、研磨レートの遅い膜を研磨する際に研磨
時間を長時間要したり、薄い膜や研磨レートの速い膜を
研磨する際には研磨精度が良くなかった。
【０００７】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、研磨状況に応じて研磨時
間等を制御して、安定した研磨レートで高精度且つ高効
率でポリッシングを行うことで、スループットの向上、
製品の歩留まり及び特性の向上を図ることにある。
で、その目的とするところは、研磨状況に応じて研磨時
間等を制御して、安定した研磨レートで高精度且つ高効
率でポリッシングを行うことで、スループットの向上、
製品の歩留まり及び特性の向上を図ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の態様による半導体製造装置は、半導
体基板及び絶縁基板を研磨材を用いて研磨する半導体製
造装置において、上記研磨に用いられた研磨材のｐＨを
測定するｐＨ測定手段と、上記ｐＨ測定手段により測定
されたｐＨに基づいて研磨中のウェーハ表面の温度を決
定する温度決定手段とを具備することを特徴とする。
に、本発明の第１の態様による半導体製造装置は、半導
体基板及び絶縁基板を研磨材を用いて研磨する半導体製
造装置において、上記研磨に用いられた研磨材のｐＨを
測定するｐＨ測定手段と、上記ｐＨ測定手段により測定
されたｐＨに基づいて研磨中のウェーハ表面の温度を決
定する温度決定手段とを具備することを特徴とする。
【０００９】さらに、第２の態様による半導体正装装置
は、上記温度決定手段は、温度とｐＨの関係に係る所定
のテーブルを参照することにより、上記ｐＨ測定手段に
より測定されたｐＨに基づいて温度を決定することを特
徴とする。
は、上記温度決定手段は、温度とｐＨの関係に係る所定
のテーブルを参照することにより、上記ｐＨ測定手段に
より測定されたｐＨに基づいて温度を決定することを特
徴とする。
【００１０】そして、第３の態様による半導体製造装置
は、上記温度決定手段により決定された温度により、研
磨材の温度又は研磨材の供給量のうち少なくともいずれ
かを制御する制御手段を更に具備することを特徴とす
る。
は、上記温度決定手段により決定された温度により、研
磨材の温度又は研磨材の供給量のうち少なくともいずれ
かを制御する制御手段を更に具備することを特徴とす
る。
【００１１】さらに、第４の態様による半導体製造装置
は、上記制御手段は、研磨レートが遅い膜を研磨すると
きは研磨剤の温度を上げて研磨面の温度を高くし、研磨
レートの速い膜や薄い膜を研磨するときは研磨剤の温度
を下げて研磨面の温度を低くすることを特徴とする。
は、上記制御手段は、研磨レートが遅い膜を研磨すると
きは研磨剤の温度を上げて研磨面の温度を高くし、研磨
レートの速い膜や薄い膜を研磨するときは研磨剤の温度
を下げて研磨面の温度を低くすることを特徴とする。
【００１２】また、第５の態様による半導体製造装置
は、ポリッシングするウェハを吸着盤に固定し、研磨盤
上に張られた研磨布に、上記吸着盤に固定されたウェハ
の研磨面を押し付け、上記吸着盤及び研磨盤を回転しウ
エハの表面を研磨する半導体製造装置において、上記研
磨布上に所定の研磨剤を供給する研磨材供給手段と、上
記研磨剤の廃液の温度を測定する温度測定手段と、上記
研磨剤の廃液のｐＨを測定する第１のｐＨ測定手段と、
上記研磨布上の研磨剤のｐＨを測定する第２のｐＨ測定
手段と、上記温度測定手段及び第１のｐＨ測定手段で得
られた値と、第２のｐＨ測定手段で測定されたｐＨか
ら、第２のｐＨ測定点のイオン積を算出し、研磨温度を
検出する温度検出手段と、上記研磨温度に基づいて、上
記研磨材の供給量又は温度の少なくともいずれかを制御
する制御手段とを具備することを特徴とする。
は、ポリッシングするウェハを吸着盤に固定し、研磨盤
上に張られた研磨布に、上記吸着盤に固定されたウェハ
の研磨面を押し付け、上記吸着盤及び研磨盤を回転しウ
エハの表面を研磨する半導体製造装置において、上記研
磨布上に所定の研磨剤を供給する研磨材供給手段と、上
記研磨剤の廃液の温度を測定する温度測定手段と、上記
研磨剤の廃液のｐＨを測定する第１のｐＨ測定手段と、
上記研磨布上の研磨剤のｐＨを測定する第２のｐＨ測定
手段と、上記温度測定手段及び第１のｐＨ測定手段で得
られた値と、第２のｐＨ測定手段で測定されたｐＨか
ら、第２のｐＨ測定点のイオン積を算出し、研磨温度を
検出する温度検出手段と、上記研磨温度に基づいて、上
記研磨材の供給量又は温度の少なくともいずれかを制御
する制御手段とを具備することを特徴とする。
【００１３】さらに、第６の態様による半導体製造方法
は、ポリッシングするウェハを吸着盤に固定し、研磨盤
上に張られた研磨布に、上記吸着盤に固定されたウェハ
の研磨面を押し付け、上記吸着盤及び研磨盤を回転しウ
エハの表面を研磨する半導体製造方法において、上記研
磨布上に所定の研磨剤を供給する第１の工程と、上記研
磨剤の廃液の温度を測定する第２の工程と、上記研磨剤
の廃液のｐＨを測定する第３の工程と、上記研磨布上の
研磨剤のｐＨを測定する第４の工程と、上記廃液の温度
と廃液のｐＨと研磨材のｐＨから、研磨材のｐＨの測定
点のイオン積を算出し、研磨温度を検出する第５の工程
と、上記研磨温度に基づいて、上記研磨材の供給量又は
温度の少なくともいずれかを制御する第６の工程とを有
することを特徴とする。
は、ポリッシングするウェハを吸着盤に固定し、研磨盤
上に張られた研磨布に、上記吸着盤に固定されたウェハ
の研磨面を押し付け、上記吸着盤及び研磨盤を回転しウ
エハの表面を研磨する半導体製造方法において、上記研
磨布上に所定の研磨剤を供給する第１の工程と、上記研
磨剤の廃液の温度を測定する第２の工程と、上記研磨剤
の廃液のｐＨを測定する第３の工程と、上記研磨布上の
研磨剤のｐＨを測定する第４の工程と、上記廃液の温度
と廃液のｐＨと研磨材のｐＨから、研磨材のｐＨの測定
点のイオン積を算出し、研磨温度を検出する第５の工程
と、上記研磨温度に基づいて、上記研磨材の供給量又は
温度の少なくともいずれかを制御する第６の工程とを有
することを特徴とする。
【００１４】この第１乃至第６の態様による半導体製造
装置の作用は以下の通りである。即ち、本発明の第１の
態様による半導体製造装置では、ｐＨ測定手段により研
磨に用いられた研磨材のｐＨが測定され、温度決定手段
により上記ｐＨ測定手段により測定されたｐＨに基づい
て研磨中のウェーハ表面の温度が決定される。
装置の作用は以下の通りである。即ち、本発明の第１の
態様による半導体製造装置では、ｐＨ測定手段により研
磨に用いられた研磨材のｐＨが測定され、温度決定手段
により上記ｐＨ測定手段により測定されたｐＨに基づい
て研磨中のウェーハ表面の温度が決定される。
【００１５】さらに、第２の態様による半導体正装装置
は、上記温度決定手段により、温度とｐＨの関係に係る
所定のテーブルを参照することにより、上記ｐＨ測定手
段により測定されたｐＨに基づいて温度が決定される。
は、上記温度決定手段により、温度とｐＨの関係に係る
所定のテーブルを参照することにより、上記ｐＨ測定手
段により測定されたｐＨに基づいて温度が決定される。
【００１６】そして、第３の態様による半導体製造装置
では、制御手段により、上記温度決定手段により決定さ
れた温度に基づいて研磨材の温度又は研磨材の供給量の
うち少なくともいずれかが制御される。
では、制御手段により、上記温度決定手段により決定さ
れた温度に基づいて研磨材の温度又は研磨材の供給量の
うち少なくともいずれかが制御される。
【００１７】さらに、第４の態様による半導体製造装置
では、上記制御手段により、研磨レートが遅い膜を研磨
するときは研磨剤の温度を上げて研磨面の温度が高くさ
れ、研磨レートの速い膜や薄い膜を研磨するときは研磨
剤の温度を下げて研磨面の温度が低くされる。
では、上記制御手段により、研磨レートが遅い膜を研磨
するときは研磨剤の温度を上げて研磨面の温度が高くさ
れ、研磨レートの速い膜や薄い膜を研磨するときは研磨
剤の温度を下げて研磨面の温度が低くされる。
【００１８】また、第５の態様による半導体製造装置で
は、ポリッシングするウェハを吸着盤に固定し、研磨盤
上に張られた研磨布に、上記吸着盤に固定されたウェハ
の研磨面を押し付け、上記吸着盤及び研磨盤を回転しウ
エハの表面を研磨する半導体製造装置において、研磨剤
供給手段により上記研磨布上に所定の研磨剤が供給さ
れ、温度測定手段により上記研磨剤の廃液の温度が測定
され、第１のｐＨ測定手段により上記研磨剤の廃液のｐ
Ｈが測定され、第２のｐＨ測定手段により上記研磨布上
の研磨剤のｐＨが測定され、温度検出手段により、上記
温度測定手段及び第１のｐＨ測定手段で得られた値と、
第２のｐＨ測定手段で測定されたｐＨから、第２のｐＨ
測定点のイオン積を算出し、研磨温度が検出され、制御
手段により、上記研磨温度に基づいて、上記研磨材の供
給量又は温度の少なくともいずれかが制御される。
は、ポリッシングするウェハを吸着盤に固定し、研磨盤
上に張られた研磨布に、上記吸着盤に固定されたウェハ
の研磨面を押し付け、上記吸着盤及び研磨盤を回転しウ
エハの表面を研磨する半導体製造装置において、研磨剤
供給手段により上記研磨布上に所定の研磨剤が供給さ
れ、温度測定手段により上記研磨剤の廃液の温度が測定
され、第１のｐＨ測定手段により上記研磨剤の廃液のｐ
Ｈが測定され、第２のｐＨ測定手段により上記研磨布上
の研磨剤のｐＨが測定され、温度検出手段により、上記
温度測定手段及び第１のｐＨ測定手段で得られた値と、
第２のｐＨ測定手段で測定されたｐＨから、第２のｐＨ
測定点のイオン積を算出し、研磨温度が検出され、制御
手段により、上記研磨温度に基づいて、上記研磨材の供
給量又は温度の少なくともいずれかが制御される。
【００１９】さらに、第６の態様による半導体製造方法
では、ポリッシングするウェハを吸着盤に固定し、研磨
盤上に張られた研磨布に、上記吸着盤に固定されたウェ
ハの研磨面を押し付け、上記吸着盤及び研磨盤を回転し
ウエハの表面を研磨する半導体製造方法において、上記
研磨布上に所定の研磨剤が供給され、上記研磨剤の廃液
の温度が測定され、上記研磨剤の廃液のｐＨが測定さ
れ、上記研磨布上の研磨剤のｐＨが測定され、上記廃液
の温度と廃液のｐＨと研磨材のｐＨから、研磨材のｐＨ
の測定点のイオン積が算出され、研磨温度が検出され、
上記研磨温度に基づいて、上記研磨材の供給量又は温度
の少なくともいずれかが制御される。
では、ポリッシングするウェハを吸着盤に固定し、研磨
盤上に張られた研磨布に、上記吸着盤に固定されたウェ
ハの研磨面を押し付け、上記吸着盤及び研磨盤を回転し
ウエハの表面を研磨する半導体製造方法において、上記
研磨布上に所定の研磨剤が供給され、上記研磨剤の廃液
の温度が測定され、上記研磨剤の廃液のｐＨが測定さ
れ、上記研磨布上の研磨剤のｐＨが測定され、上記廃液
の温度と廃液のｐＨと研磨材のｐＨから、研磨材のｐＨ
の測定点のイオン積が算出され、研磨温度が検出され、
上記研磨温度に基づいて、上記研磨材の供給量又は温度
の少なくともいずれかが制御される。
【００２０】
【実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の実施の
形態について説明する。図１は本発明の実施の形態に係
る半導体製造装置の構成を示す図である。同図に示され
るように、全体の制御を司る制御部１は、ｐＨセンサ
４，９と温度センサ１０、制御部２に接続されている。
上記ｐＨセンサ４はウエハ８を吸着布７を介して吸着す
る吸着盤５の一部に配設されており、上記ｐＨセンサ９
と温度センサ１０は研磨剤の廃液について、それぞれｐ
Ｈと温度を測定可能な回収部の所定位置に配設されてい
る。さらに、上記制御部２は研磨材タンク１３と研磨材
供給部３とに接続されている。また、上記吸着盤５の一
部にはテンプレート６が設けられている。この他、その
表面に研磨布１１が積層された研磨盤１２は、上記吸着
盤５に吸着された上記ウエハ８と当該研磨布１１が接す
るように配設されている。尚、上記研磨布１１として
は、一定の研磨能力を有し、一定の摩擦抵抗、適度な硬
さがあり、耐薬品性にも優れた人工皮革等が使用でき
る。
形態について説明する。図１は本発明の実施の形態に係
る半導体製造装置の構成を示す図である。同図に示され
るように、全体の制御を司る制御部１は、ｐＨセンサ
４，９と温度センサ１０、制御部２に接続されている。
上記ｐＨセンサ４はウエハ８を吸着布７を介して吸着す
る吸着盤５の一部に配設されており、上記ｐＨセンサ９
と温度センサ１０は研磨剤の廃液について、それぞれｐ
Ｈと温度を測定可能な回収部の所定位置に配設されてい
る。さらに、上記制御部２は研磨材タンク１３と研磨材
供給部３とに接続されている。また、上記吸着盤５の一
部にはテンプレート６が設けられている。この他、その
表面に研磨布１１が積層された研磨盤１２は、上記吸着
盤５に吸着された上記ウエハ８と当該研磨布１１が接す
るように配設されている。尚、上記研磨布１１として
は、一定の研磨能力を有し、一定の摩擦抵抗、適度な硬
さがあり、耐薬品性にも優れた人工皮革等が使用でき
る。
【００２１】このような構成において、ポリッシングす
るウェハ８を真空又は水張りによって吸着盤５に固定す
る。そして、ポリッシング時には、研磨盤１２上に張ら
れた研磨布１１に、吸着盤５に固定されたウェハ８の研
磨面を押し付け、吸着盤７及び研磨盤１２を回転しウエ
ハ８の表面を研磨する。このとき、目的に応じた所定の
研磨剤３を、制御部２の制御に従って、研磨材供給部３
より研磨布１１の中央上部に供給する。このポリッシン
グ中に、ｐＨセンサ４，９がｐＨを測定し、温度センサ
１０が廃液の温度を測定する。そして、図２に示される
ように、イオン積が温度により変化することに着目し、
温度センサ１０及びｐＨセンサ９で得られた値からｐＨ
センサ４でのイオン積を算出し、それにより、研磨温度
を検出する。そして、かかる研磨温度に基づいて研磨レ
ートを制御する。
るウェハ８を真空又は水張りによって吸着盤５に固定す
る。そして、ポリッシング時には、研磨盤１２上に張ら
れた研磨布１１に、吸着盤５に固定されたウェハ８の研
磨面を押し付け、吸着盤７及び研磨盤１２を回転しウエ
ハ８の表面を研磨する。このとき、目的に応じた所定の
研磨剤３を、制御部２の制御に従って、研磨材供給部３
より研磨布１１の中央上部に供給する。このポリッシン
グ中に、ｐＨセンサ４，９がｐＨを測定し、温度センサ
１０が廃液の温度を測定する。そして、図２に示される
ように、イオン積が温度により変化することに着目し、
温度センサ１０及びｐＨセンサ９で得られた値からｐＨ
センサ４でのイオン積を算出し、それにより、研磨温度
を検出する。そして、かかる研磨温度に基づいて研磨レ
ートを制御する。
【００２２】なお、温度センサ１０及びｐＨセンサ９で
得られた値から温度とｐＨの関係を算出して図５に示さ
れるようなテーブルを作成し、ｐＨセンサ４で算出した
ｐＨより、当該テーブルを参照して研磨温度を検出する
ようにすることもできる。
得られた値から温度とｐＨの関係を算出して図５に示さ
れるようなテーブルを作成し、ｐＨセンサ４で算出した
ｐＨより、当該テーブルを参照して研磨温度を検出する
ようにすることもできる。
【００２３】ここで、図３は研磨剤流量［ｃｃ／ｍｉ
ｎ］と研磨レート［オングストローム／ｍｉｎ］との関
係を示す図であり、図４は温度［°Ｃ］と研磨レート
［オングストローム／ｍｉｎ］との関係を示す図であ
る。
ｎ］と研磨レート［オングストローム／ｍｉｎ］との関
係を示す図であり、図４は温度［°Ｃ］と研磨レート
［オングストローム／ｍｉｎ］との関係を示す図であ
る。
【００２４】これら図３，４に示されるように、研磨剤
の温度が高いほど研磨レートは速くなり、研磨剤の量が
多いほど研磨レートが速くなる。従って、上記決定され
た表面温度によって、研磨剤の温度や供給量を調整し、
研磨布上に供給することにより安定した研磨レートを得
ることができる。
の温度が高いほど研磨レートは速くなり、研磨剤の量が
多いほど研磨レートが速くなる。従って、上記決定され
た表面温度によって、研磨剤の温度や供給量を調整し、
研磨布上に供給することにより安定した研磨レートを得
ることができる。
【００２５】即ち、例えば研磨レートが遅い膜の研磨を
行うときは、研磨レートを上げてレートを速くする事に
よって、スループットを向上し、且つ迅速且つ高精度で
ポリッシングを行う事ができる。さらに、研磨レートの
速い膜や薄い膜をポリッシングするときは、研磨剤の温
度を下げ、研磨面の温度を低く調整する事によって、研
磨レートを遅くし、微量のポリッシングを可能とし、高
精度でポリッシングを行う事ができる。
行うときは、研磨レートを上げてレートを速くする事に
よって、スループットを向上し、且つ迅速且つ高精度で
ポリッシングを行う事ができる。さらに、研磨レートの
速い膜や薄い膜をポリッシングするときは、研磨剤の温
度を下げ、研磨面の温度を低く調整する事によって、研
磨レートを遅くし、微量のポリッシングを可能とし、高
精度でポリッシングを行う事ができる。
【００２６】ここで、本発明の半導体製造装置を用いた
ポリッシングの一例を示す。ウェーハ研磨時、ｐＨセン
サ４でｐＨ＝９３を示し、廃液部のｐＨセンサ９でｐＨ
＝９．８を示し、温度センサ１０が３０°Ｃを示してい
る場合、これら３つのデータから研磨面の温度は５０°
Ｃと判断された。厚い膜の研磨を行っていたため、研磨
レートを上げる必要があり、研磨剤供給量を２５０ｃｃ
から５００ｃｃに増加したところ、研磨レートが増加
し、研磨時間が短縮された。
ポリッシングの一例を示す。ウェーハ研磨時、ｐＨセン
サ４でｐＨ＝９３を示し、廃液部のｐＨセンサ９でｐＨ
＝９．８を示し、温度センサ１０が３０°Ｃを示してい
る場合、これら３つのデータから研磨面の温度は５０°
Ｃと判断された。厚い膜の研磨を行っていたため、研磨
レートを上げる必要があり、研磨剤供給量を２５０ｃｃ
から５００ｃｃに増加したところ、研磨レートが増加
し、研磨時間が短縮された。
【００２７】以上説明したように、本発明の半導体製造
装置及び方法では、ポリッシング時に用いられる研磨剤
のｐＨを感知する事により研磨温度を決定し、こうして
決定された表面の温度状態を制御部に送信し、当該制御
部が研磨材の温度及び供給量を制御して研磨材布上に供
給することで、研磨レートの制御を行っている。従っ
て、正確に研磨レートを制御することができるので、ス
ループットの向上、製品の歩留まり及び特性の向上が可
能となる。
装置及び方法では、ポリッシング時に用いられる研磨剤
のｐＨを感知する事により研磨温度を決定し、こうして
決定された表面の温度状態を制御部に送信し、当該制御
部が研磨材の温度及び供給量を制御して研磨材布上に供
給することで、研磨レートの制御を行っている。従っ
て、正確に研磨レートを制御することができるので、ス
ループットの向上、製品の歩留まり及び特性の向上が可
能となる。
【００２８】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を
逸脱しない範囲で種々の改良・変更が可能であることは
勿論である。例えば、上記実施の形態では、温度センサ
１０及びｐＨセンサ９で得られた値からｐＨセンサ４で
のイオン積を算出し、それにより研磨温度を検出するよ
うな構成となっていたが、単純にｐＨセンサ９、温度セ
ンサ１０の出力に基づいて制御部２が研磨剤の供給量を
制御するような構成とすることもできる。かかる構成に
よれば、ｐＨセンサ４を設ける必要がなくなるので、構
成が簡単となるといった利点がある。
たが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を
逸脱しない範囲で種々の改良・変更が可能であることは
勿論である。例えば、上記実施の形態では、温度センサ
１０及びｐＨセンサ９で得られた値からｐＨセンサ４で
のイオン積を算出し、それにより研磨温度を検出するよ
うな構成となっていたが、単純にｐＨセンサ９、温度セ
ンサ１０の出力に基づいて制御部２が研磨剤の供給量を
制御するような構成とすることもできる。かかる構成に
よれば、ｐＨセンサ４を設ける必要がなくなるので、構
成が簡単となるといった利点がある。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、研磨状況に応じて研磨
時間等を制御して、安定した研磨レートで高精度且つ高
効率でポリッシングを行うことで、スループットの向
上、製品の歩留まり及び特性の向上を図る半導体製造装
置及び方法を提供することができる。
時間等を制御して、安定した研磨レートで高精度且つ高
効率でポリッシングを行うことで、スループットの向
上、製品の歩留まり及び特性の向上を図る半導体製造装
置及び方法を提供することができる。
【図１】本発明の実施の形態に係る半導体製造装置の構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図２】温度と水のイオン積の関係を示す図である。
【図３】供給される研磨剤の流量と研磨レートの関係を
示す図である。
示す図である。
【図４】研磨材の温度と研磨レートの関係を示す図であ
る。
る。
【図５】温度とｐＨとの関係を示す図である。
【符号の説明】 １，２…制御部、３…研磨剤供給部、４…ｐＨセンサ、
５…吸着盤、６…テンプレート、７…吸着布、８…ウエ
ハ、９…ｐＨセンサ、１０…温度センサ、１１…研磨
布、１２…研磨盤、１３…研磨材タンク。
５…吸着盤、６…テンプレート、７…吸着布、８…ウエ
ハ、９…ｐＨセンサ、１０…温度センサ、１１…研磨
布、１２…研磨盤、１３…研磨材タンク。
Claims (6)
- 【請求項１】 半導体基板及び絶縁基板を研磨材を用い
て研磨する半導体製造装置において、 上記研磨に用いられた研磨材のｐＨを測定するｐＨ測定
手段と、 上記ｐＨ測定手段により測定されたｐＨに基づいて研磨
中のウェーハ表面の温度を決定する温度決定手段と、を
具備することを特徴とする半導体製造装置。 - 【請求項２】 上記温度決定手段は、温度とｐＨの関係
に係る所定のテーブルを参照することにより、上記ｐＨ
測定手段により測定されたｐＨに基づいて温度を決定す
ることを特徴とする請求項１に記載の半導体正装装置。 - 【請求項３】 上記温度決定手段により決定された温度
により、研磨材の温度又は研磨材の供給量のうち少なく
ともいずれかを制御する制御手段を更に具備することを
特徴とする請求項１に記載の半導体製造装置。 - 【請求項４】 上記制御手段は、研磨レートが遅い膜を
研磨するときは研磨剤の温度を上げて研磨面の温度を高
くし、研磨レートの速い膜や薄い膜を研磨するときは研
磨剤の温度を下げて研磨面の温度を低くすることを特徴
とする請求項２に記載の半導体製造装置。 - 【請求項５】 ポリッシングするウェハを吸着盤に固定
し、研磨盤上に張られた研磨布に、上記吸着盤に固定さ
れたウェハの研磨面を押し付け、上記吸着盤及び研磨盤
を回転しウエハの表面を研磨する半導体製造装置におい
て、 上記研磨布上に所定の研磨剤を供給する研磨材供給手段
と、 上記研磨剤の廃液の温度を測定する温度測定手段と、 上記研磨剤の廃液のｐＨを測定する第１のｐＨ測定手段
と、 上記研磨布上の研磨剤のｐＨを測定する第２のｐＨ測定
手段と、 上記温度測定手段及び第１のｐＨ測定手段で得られた値
と、第２のｐＨ測定手段で測定されたｐＨから、第２の
ｐＨ測定点のイオン積を算出し、研磨温度を検出する温
度検出手段と、 上記研磨温度に基づいて、上記研磨材の供給量又は温度
の少なくともいずれかを制御する制御手段と、を具備す
ることを特徴とする半導体製造装置。 - 【請求項６】 ポリッシングするウェハを吸着盤に固定
し、研磨盤上に張られた研磨布に、上記吸着盤に固定さ
れたウェハの研磨面を押し付け、上記吸着盤及び研磨盤
を回転しウエハの表面を研磨する半導体製造方法におい
て、 上記研磨布上に所定の研磨剤を供給する第１の工程と、 上記研磨剤の廃液の温度を測定する第２の工程と、 上記研磨剤の廃液のｐＨを測定する第３の工程と、 上記研磨布上の研磨剤のｐＨを測定する第４の工程と、 上記廃液の温度と廃液のｐＨと研磨材のｐＨから、研磨
材のｐＨの測定点のイオン積を算出し、研磨温度を検出
する第５の工程と、 上記研磨温度に基づいて、上記研磨材の供給量又は温度
の少なくともいずれかを制御する第６の工程と、を有す
ることを特徴とする半導体製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28720795A JPH09131660A (ja) | 1995-11-06 | 1995-11-06 | 半導体製造装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28720795A JPH09131660A (ja) | 1995-11-06 | 1995-11-06 | 半導体製造装置及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09131660A true JPH09131660A (ja) | 1997-05-20 |
Family
ID=17714452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28720795A Pending JPH09131660A (ja) | 1995-11-06 | 1995-11-06 | 半導体製造装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09131660A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11262858A (ja) * | 1997-12-01 | 1999-09-28 | Zygo Corp | ワークピースの仕上げ方法及び装置 |
| US6257965B1 (en) | 1998-12-24 | 2001-07-10 | Sharp Kabushiki Kaisha | Polishing liquid supply apparatus |
| KR100584007B1 (ko) * | 2004-12-31 | 2006-06-02 | 주식회사 케이씨텍 | 연마용 슬러리 및 이의 제조 방법 |
| JP2007520083A (ja) * | 2004-01-26 | 2007-07-19 | ティービーダブリュ インダストリーズ，インコーポレーテッド | 現場調整プロセスを使用する化学機械的平坦化プロセス制御 |
| JP2008098369A (ja) * | 2006-10-11 | 2008-04-24 | Nomura Micro Sci Co Ltd | 研磨方法 |
| WO2009035518A1 (en) * | 2007-09-07 | 2009-03-19 | Cabot Microelectronics Corporation | Cmp sensor and control system |
| US8062547B2 (en) | 2005-06-03 | 2011-11-22 | K.C. Tech Co., Ltd. | CMP slurry, preparation method thereof and method of polishing substrate using the same |
| JP2012232366A (ja) * | 2011-04-28 | 2012-11-29 | Ebara Corp | 研磨方法 |
| JP2013219133A (ja) * | 2012-04-06 | 2013-10-24 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | ウエーハの研磨方法 |
| CN109866082A (zh) * | 2017-12-01 | 2019-06-11 | 兆远科技股份有限公司 | 多晶氮化铝基板的抛光方法及多晶氮化铝基板的成品 |
-
1995
- 1995-11-06 JP JP28720795A patent/JPH09131660A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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