JPH0992632A - 化学機械研磨方法 - Google Patents
化学機械研磨方法Info
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- JPH0992632A JPH0992632A JP26906995A JP26906995A JPH0992632A JP H0992632 A JPH0992632 A JP H0992632A JP 26906995 A JP26906995 A JP 26906995A JP 26906995 A JP26906995 A JP 26906995A JP H0992632 A JPH0992632 A JP H0992632A
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- Japan
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- polishing
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- mechanical polishing
- ethylene glycol
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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】 高温度下の状態で化学機械研磨の研磨速度を
向上させる化学機械研磨方法を提供する。 【解決手段】 エチレングリコール又はグリセリンのう
ちから選択された少なくとも１種類の溶媒、又はエチレ
ングリコールとグリセリンの混合溶媒に、研磨砥粒を分
散させて成る研磨剤４を用いて、半導体基板１を研磨す
る。第１の研磨温度で研磨する第１の工程と、第１の工
程における研磨温度よりも高い第２の研磨温度で研磨す
る第２の工程と、第２の工程における研磨温度よりも低
い第３の研磨温度で研磨する第３の工程と、を含んでい
る。
向上させる化学機械研磨方法を提供する。 【解決手段】 エチレングリコール又はグリセリンのう
ちから選択された少なくとも１種類の溶媒、又はエチレ
ングリコールとグリセリンの混合溶媒に、研磨砥粒を分
散させて成る研磨剤４を用いて、半導体基板１を研磨す
る。第１の研磨温度で研磨する第１の工程と、第１の工
程における研磨温度よりも高い第２の研磨温度で研磨す
る第２の工程と、第２の工程における研磨温度よりも低
い第３の研磨温度で研磨する第３の工程と、を含んでい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、化学機械研磨法に
関し、特にウエハの表面を平坦化するための方法に関す
るものである。
関し、特にウエハの表面を平坦化するための方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、化学機械研磨法のみならず精密研
磨に要求される研磨法では、水を主成分とする溶媒に研
磨砥粒を分散させた研磨剤を用いて、被処理物（被研磨
物）を研磨していた。また、これまでの研磨剤に対し
て、粘性を与えるためにグリセリンを加えたり、或いは
砥粒をスラリー状に懸濁させるためにエチレングリコー
ルを含む水にアルミナを加えることが行われている。
磨に要求される研磨法では、水を主成分とする溶媒に研
磨砥粒を分散させた研磨剤を用いて、被処理物（被研磨
物）を研磨していた。また、これまでの研磨剤に対し
て、粘性を与えるためにグリセリンを加えたり、或いは
砥粒をスラリー状に懸濁させるためにエチレングリコー
ルを含む水にアルミナを加えることが行われている。
【０００３】ところで、従来の化学機械研磨法において
は、研磨剤の溶媒の主体は水であった。例えば、研磨液
に粘性を与えた化学機械研磨方法として、特開昭５３−
１１６７７０号公報に記載されている。また、砥粒をス
ラリー状に懸濁させるための化学機械研磨方法として、
特開昭５５−８６１２０号公報に記載されている。
は、研磨剤の溶媒の主体は水であった。例えば、研磨液
に粘性を与えた化学機械研磨方法として、特開昭５３−
１１６７７０号公報に記載されている。また、砥粒をス
ラリー状に懸濁させるための化学機械研磨方法として、
特開昭５５−８６１２０号公報に記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の化学機械研磨方法では、研磨剤の主体が水であ
るため、水の蒸気圧が高いことから、摂氏３０℃程度ま
で温度を上げた状態でしか被処理物を研磨することがで
きなかった。特に化学的な反応を利用する化学機械研磨
法では、研磨剤の溶媒が水であるため、反応温度を十分
に上げることができないという問題があった。更に、研
磨速度を上げると温度が上昇し、研磨剤の溶媒（水）が
蒸発してしまうという問題があった。
た従来の化学機械研磨方法では、研磨剤の主体が水であ
るため、水の蒸気圧が高いことから、摂氏３０℃程度ま
で温度を上げた状態でしか被処理物を研磨することがで
きなかった。特に化学的な反応を利用する化学機械研磨
法では、研磨剤の溶媒が水であるため、反応温度を十分
に上げることができないという問題があった。更に、研
磨速度を上げると温度が上昇し、研磨剤の溶媒（水）が
蒸発してしまうという問題があった。
【０００５】そこで、本発明の目的は、高温度下の状態
で化学機械研磨の研磨速度を向上させる化学機械研磨方
法を提供することにある。
で化学機械研磨の研磨速度を向上させる化学機械研磨方
法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の化学機械研磨方
法は、エチレングリコール又はグリセリンのうちから選
択された少なくとも１種類の溶媒、又はエチレングリコ
ールとグリセリンの混合溶媒に、研磨砥粒を分散させて
成る研磨剤を用いて、半導体基板を研磨するものであ
る。
法は、エチレングリコール又はグリセリンのうちから選
択された少なくとも１種類の溶媒、又はエチレングリコ
ールとグリセリンの混合溶媒に、研磨砥粒を分散させて
成る研磨剤を用いて、半導体基板を研磨するものであ
る。
【０００７】また、本発明の化学機械研磨方法におい
て、第１の研磨温度で研磨する第１の工程と、第１の工
程における研磨温度よりも高い第２の研磨温度で研磨す
る第２の工程と、第２の工程における研磨温度よりも低
い第３の研磨温度で研磨する第３の工程と、を含んでい
る。
て、第１の研磨温度で研磨する第１の工程と、第１の工
程における研磨温度よりも高い第２の研磨温度で研磨す
る第２の工程と、第２の工程における研磨温度よりも低
い第３の研磨温度で研磨する第３の工程と、を含んでい
る。
【０００８】
【作用】本発明の化学機械研磨法によれば、エチレング
リコール又はグリセリンのうちから選択された少なくと
も１種類の溶媒、又はエチレングリコールとグリセリン
の混合溶媒に、研磨砥粒を分散させて成る研磨剤を用い
て、半導体基板を研磨することにより、研磨時の研磨温
度を上げることが可能となり、これに伴って反応速度が
増すことによって化学的研磨の速度は飛躍的に向上す
る。
リコール又はグリセリンのうちから選択された少なくと
も１種類の溶媒、又はエチレングリコールとグリセリン
の混合溶媒に、研磨砥粒を分散させて成る研磨剤を用い
て、半導体基板を研磨することにより、研磨時の研磨温
度を上げることが可能となり、これに伴って反応速度が
増すことによって化学的研磨の速度は飛躍的に向上す
る。
【０００９】また、エチレングリコール及びグリセリン
等は、水よりも粘性率がかなり高いため、研磨面に滞留
する時間を長く保つことができる。従って、研磨剤を有
効に使用することができ、研磨剤の消費量も少なくする
ことができる。更に、エチレングリコールやグリセリン
は、水に対して可溶性であるため、化学機械研磨が終っ
た半導体基板の洗浄は、水洗を中心にして行うだけでよ
く、極めて洗浄が容易である。
等は、水よりも粘性率がかなり高いため、研磨面に滞留
する時間を長く保つことができる。従って、研磨剤を有
効に使用することができ、研磨剤の消費量も少なくする
ことができる。更に、エチレングリコールやグリセリン
は、水に対して可溶性であるため、化学機械研磨が終っ
た半導体基板の洗浄は、水洗を中心にして行うだけでよ
く、極めて洗浄が容易である。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図１に基づき本発明による
化学機械研磨方法の好適な実施形態を説明する。図１
は、本発明の実施形態における化学機械研磨装置の概略
図である。図１において、表面が凹凸形状を有するウエ
ハ１を支持台２に固定した後、研磨剤容器３内に配置さ
れた研磨剤４（ｐＨ値を調整済み）を研磨剤容器３のノ
ズル５から定盤６上に配置された研磨布７上へ供給し、
この研磨布７を張り付けた定盤６を回転させる。ここ
に、研磨剤４は、エチレングリコール（ＨＯ（ＣＨ2 ）
ＯＨ）（沸点：１９７．８５℃（７６０Ｔｏｒｒ）、粘
性率：摂氏２０℃〜摂氏１４０℃では、１９．９〜１．
０４ｍＰａｓ）を溶媒とし、この溶媒の中に磨粒（研磨
砥粒）を分散したものである。
化学機械研磨方法の好適な実施形態を説明する。図１
は、本発明の実施形態における化学機械研磨装置の概略
図である。図１において、表面が凹凸形状を有するウエ
ハ１を支持台２に固定した後、研磨剤容器３内に配置さ
れた研磨剤４（ｐＨ値を調整済み）を研磨剤容器３のノ
ズル５から定盤６上に配置された研磨布７上へ供給し、
この研磨布７を張り付けた定盤６を回転させる。ここ
に、研磨剤４は、エチレングリコール（ＨＯ（ＣＨ2 ）
ＯＨ）（沸点：１９７．８５℃（７６０Ｔｏｒｒ）、粘
性率：摂氏２０℃〜摂氏１４０℃では、１９．９〜１．
０４ｍＰａｓ）を溶媒とし、この溶媒の中に磨粒（研磨
砥粒）を分散したものである。
【００１１】しかる後、この支持台２を定盤６に移動
し、ウエハ１を一定の荷重で定盤６に押しつけてウエハ
１の表面を研磨する。ウエハ１を研磨する際は、定盤６
の内部に備えたヒータ８と熱電対９とによって摂氏６０
℃から摂氏１５０℃程度までの範囲で研磨時の研磨温度
を制御する。これにより、研磨剤４の粘度とウエハ１と
の化学的な反応速度を制御してウエハ１表面の研磨を行
う。
し、ウエハ１を一定の荷重で定盤６に押しつけてウエハ
１の表面を研磨する。ウエハ１を研磨する際は、定盤６
の内部に備えたヒータ８と熱電対９とによって摂氏６０
℃から摂氏１５０℃程度までの範囲で研磨時の研磨温度
を制御する。これにより、研磨剤４の粘度とウエハ１と
の化学的な反応速度を制御してウエハ１表面の研磨を行
う。
【００１２】本実施形態では、ウエハ１を研磨する際
は、研磨温度を一定にして行ったが、多段回に温度を下
げて研磨を行ってもよい。例えば、ウエハ１の表面を研
磨する第１の段階では、研磨温度を摂氏８０℃程度にし
て化学的な反応速度を抑えて大まかな表面の凹凸をなく
す。第２の段階では、研磨温度を摂氏１５０℃にして化
学的な反応速度を上昇させることにより研磨速度を増大
させると共に、研磨剤４の粘度を小さくすることより、
削り取られた研磨粉の除去が速やかに行なう。そして研
磨の最終段階である第３の段階では、研磨温度を摂氏６
０℃程度まで温度を下げることによって全体の研磨速度
を落とし、ウエハ１表面において高精度の平坦面を形成
することができる。
は、研磨温度を一定にして行ったが、多段回に温度を下
げて研磨を行ってもよい。例えば、ウエハ１の表面を研
磨する第１の段階では、研磨温度を摂氏８０℃程度にし
て化学的な反応速度を抑えて大まかな表面の凹凸をなく
す。第２の段階では、研磨温度を摂氏１５０℃にして化
学的な反応速度を上昇させることにより研磨速度を増大
させると共に、研磨剤４の粘度を小さくすることより、
削り取られた研磨粉の除去が速やかに行なう。そして研
磨の最終段階である第３の段階では、研磨温度を摂氏６
０℃程度まで温度を下げることによって全体の研磨速度
を落とし、ウエハ１表面において高精度の平坦面を形成
することができる。
【００１３】本実施形態では、研磨剤４の溶媒としてエ
チレングリコールを用いたが、例えば、粘性率の高いグ
リセリン（Ｃ3 Ｈ8 Ｏ3 ）（沸点：２９０℃、粘性率：
摂氏０℃〜１００℃では、１２０７０〜１４．８ｍＰａ
ｓ）を用いてもよい。この場合には、研磨時の研磨温度
を摂氏２００℃程度まで上げることが可能になる。ま
た、研磨剤４の粘度を調整するため、研磨剤４の溶媒を
エチレングリコールとグリセリンを適当な割合で混合し
た溶媒を使用して、ウエハ１を研磨するようにしてもよ
い。
チレングリコールを用いたが、例えば、粘性率の高いグ
リセリン（Ｃ3 Ｈ8 Ｏ3 ）（沸点：２９０℃、粘性率：
摂氏０℃〜１００℃では、１２０７０〜１４．８ｍＰａ
ｓ）を用いてもよい。この場合には、研磨時の研磨温度
を摂氏２００℃程度まで上げることが可能になる。ま
た、研磨剤４の粘度を調整するため、研磨剤４の溶媒を
エチレングリコールとグリセリンを適当な割合で混合し
た溶媒を使用して、ウエハ１を研磨するようにしてもよ
い。
【００１４】本発明によれば、溶媒に水を含めないで粘
性率の高いグリセリンやエチレングリコールなどを研磨
液の溶媒としたことにより、研磨時の研磨温度を上げる
ことが可能になり、これに伴って反応速度が増すことに
よって化学的研磨の速度は飛躍的に向上する。従って、
化学機械研磨の処理速度を向上し、通常の研磨装置にお
ける処理能力が大幅に向上する。
性率の高いグリセリンやエチレングリコールなどを研磨
液の溶媒としたことにより、研磨時の研磨温度を上げる
ことが可能になり、これに伴って反応速度が増すことに
よって化学的研磨の速度は飛躍的に向上する。従って、
化学機械研磨の処理速度を向上し、通常の研磨装置にお
ける処理能力が大幅に向上する。
【００１５】なお、上記実施形態において、表面が凹凸
形状を有するウエハ１を例に上げて説明したが、ゲート
電極、配線及び層間絶縁膜等が形成されたウエハの表
面、或いは表面が凹凸形状を有する層間絶縁膜を有する
ウエハに対して本発明の化学機械研磨方法を適用し、そ
れらを平坦化させることもできる。
形状を有するウエハ１を例に上げて説明したが、ゲート
電極、配線及び層間絶縁膜等が形成されたウエハの表
面、或いは表面が凹凸形状を有する層間絶縁膜を有する
ウエハに対して本発明の化学機械研磨方法を適用し、そ
れらを平坦化させることもできる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、研
磨剤が研磨面に滞留する時間を長くすることができ、研
磨剤を有効に使用することができる。ひいては、研磨剤
の消費量も少なくすることが可能となる等の利点を有し
ている。
磨剤が研磨面に滞留する時間を長くすることができ、研
磨剤を有効に使用することができる。ひいては、研磨剤
の消費量も少なくすることが可能となる等の利点を有し
ている。
【図１】本発明の化学機械研磨方法の実施形態における
化学機械研磨装置の概略図である。
化学機械研磨装置の概略図である。
１ ウエハ ２ 支持台 ３ 研磨剤容器 ４ 研磨剤 ５ ノズル ６ 定盤 ７ 研磨布 ８ ヒータ ９ 熱電対
Claims (2)
- 【請求項１】 エチレングリコール又はグリセリンのう
ちから選択された少なくとも１種類の溶媒、又はエチレ
ングリコールとグリセリンの混合溶媒に、研磨砥粒を分
散させて成る研磨剤を用いて、半導体基板を研磨するこ
とを特徴とする化学機械研磨方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の化学機械研磨方法にお
いて、 第１の研磨温度で研磨する第１の工程と、 第１の工程における研磨温度よりも高い第２の研磨温度
で研磨する第２の工程と、 第２の工程における研磨温度よりも低い第３の研磨温度
で研磨する第３の工程と、を含むことを特徴とする化学
機械研磨方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26906995A JPH0992632A (ja) | 1995-09-22 | 1995-09-22 | 化学機械研磨方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26906995A JPH0992632A (ja) | 1995-09-22 | 1995-09-22 | 化学機械研磨方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0992632A true JPH0992632A (ja) | 1997-04-04 |
Family
ID=17467231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26906995A Withdrawn JPH0992632A (ja) | 1995-09-22 | 1995-09-22 | 化学機械研磨方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0992632A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007059661A (ja) * | 2005-08-25 | 2007-03-08 | Sony Corp | 研磨方法および研磨装置 |
| KR100710804B1 (ko) * | 2006-02-03 | 2007-04-23 | 삼성전자주식회사 | 반도체 소자의 평탄화 방법 |
| JP2007181910A (ja) * | 2005-12-09 | 2007-07-19 | Ebara Corp | 研磨装置及び研磨方法 |
| CN100352067C (zh) * | 2003-09-23 | 2007-11-28 | 深圳市方大国科光电技术有限公司 | 蓝宝石衬底减薄方法 |
| JP2008194797A (ja) * | 2007-02-15 | 2008-08-28 | Mezoteku Dia Kk | 表面研磨方法と表面研磨装置と表面研磨板 |
| JP2010094806A (ja) * | 2010-02-04 | 2010-04-30 | Mezoteku Dia Kk | 表面研磨方法と表面研磨装置と表面研磨板 |
| JP2011082520A (ja) * | 2009-10-07 | 2011-04-21 | Siltronic Ag | 半導体ウェハを研削する方法 |
| CN110546740A (zh) * | 2017-04-24 | 2019-12-06 | 信越半导体株式会社 | 硅晶圆的研磨方法 |
-
1995
- 1995-09-22 JP JP26906995A patent/JPH0992632A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100352067C (zh) * | 2003-09-23 | 2007-11-28 | 深圳市方大国科光电技术有限公司 | 蓝宝石衬底减薄方法 |
| JP2007059661A (ja) * | 2005-08-25 | 2007-03-08 | Sony Corp | 研磨方法および研磨装置 |
| JP2007181910A (ja) * | 2005-12-09 | 2007-07-19 | Ebara Corp | 研磨装置及び研磨方法 |
| KR100710804B1 (ko) * | 2006-02-03 | 2007-04-23 | 삼성전자주식회사 | 반도체 소자의 평탄화 방법 |
| JP2008194797A (ja) * | 2007-02-15 | 2008-08-28 | Mezoteku Dia Kk | 表面研磨方法と表面研磨装置と表面研磨板 |
| JP2011082520A (ja) * | 2009-10-07 | 2011-04-21 | Siltronic Ag | 半導体ウェハを研削する方法 |
| US8501028B2 (en) | 2009-10-07 | 2013-08-06 | Siltronic Ag | Method for grinding a semiconductor wafer |
| JP2010094806A (ja) * | 2010-02-04 | 2010-04-30 | Mezoteku Dia Kk | 表面研磨方法と表面研磨装置と表面研磨板 |
| CN110546740A (zh) * | 2017-04-24 | 2019-12-06 | 信越半导体株式会社 | 硅晶圆的研磨方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20021203 |