JPH10324865A - 研磨剤生成方法及び研磨方法 - Google Patents
研磨剤生成方法及び研磨方法Info
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- JPH10324865A JPH10324865A JP15025597A JP15025597A JPH10324865A JP H10324865 A JPH10324865 A JP H10324865A JP 15025597 A JP15025597 A JP 15025597A JP 15025597 A JP15025597 A JP 15025597A JP H10324865 A JPH10324865 A JP H10324865A
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- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体ウェハの研磨等に用いるに好適な所望
のｐＨの研磨剤を低コストで生成する。 【解決手段】 研磨剤生成装置１０は、電解槽１２及び
混合槽２０を備えている。電解槽１２では、水を電気分
解することにより陽極１６ａ側に酸性イオン水Ｗａを生
成すると共に陰極１６ｋ側にアルカリ性イオン水Ｗｋを
生成する。混合槽２０では、シリカ等の砥粒に所望のｐ
Ｈのアルカリ性イオン水Ｗｋを混合して研磨剤を生成す
る。他の研磨剤生成方法としては、高濃度の研磨剤を所
望のｐＨのアルカリ性イオン水Ｗｋで希釈して低濃度の
研磨剤を生成してもよい。研磨装置３０では、生成され
た研磨剤を用いて半導体ウェハを化学機械研磨する。研
磨廃液を廃液槽５０に供給して電解槽１２からの酸性イ
オン水で中和する。
のｐＨの研磨剤を低コストで生成する。 【解決手段】 研磨剤生成装置１０は、電解槽１２及び
混合槽２０を備えている。電解槽１２では、水を電気分
解することにより陽極１６ａ側に酸性イオン水Ｗａを生
成すると共に陰極１６ｋ側にアルカリ性イオン水Ｗｋを
生成する。混合槽２０では、シリカ等の砥粒に所望のｐ
Ｈのアルカリ性イオン水Ｗｋを混合して研磨剤を生成す
る。他の研磨剤生成方法としては、高濃度の研磨剤を所
望のｐＨのアルカリ性イオン水Ｗｋで希釈して低濃度の
研磨剤を生成してもよい。研磨装置３０では、生成され
た研磨剤を用いて半導体ウェハを化学機械研磨する。研
磨廃液を廃液槽５０に供給して電解槽１２からの酸性イ
オン水で中和する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体ウェハの
研磨等に用いるに好適な所望の水素指数（以下ｐＨと略
記する）の研磨剤を生成する方法及び該研磨剤を用いる
研磨方法に関し、特に研磨砥粒の溶媒又は研磨剤の希釈
液として電解イオン水を用いたことにより低コストで所
望のｐＨの研磨剤が得られるようにしたものである。
研磨等に用いるに好適な所望の水素指数（以下ｐＨと略
記する）の研磨剤を生成する方法及び該研磨剤を用いる
研磨方法に関し、特に研磨砥粒の溶媒又は研磨剤の希釈
液として電解イオン水を用いたことにより低コストで所
望のｐＨの研磨剤が得られるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、シリコンウェハ等の半導体ウェハ
を研磨するために用いられる研磨剤としては、シリカ等
の研磨砥粒を水等の溶媒中に分散させると共にＫＯＨ等
のｐＨ調整液を加えてｐＨを１０より大きくした（例え
ば１１とした）研磨剤が知られている（例えば、特公平
５−１５３０２号公報参照）。
を研磨するために用いられる研磨剤としては、シリカ等
の研磨砥粒を水等の溶媒中に分散させると共にＫＯＨ等
のｐＨ調整液を加えてｐＨを１０より大きくした（例え
ば１１とした）研磨剤が知られている（例えば、特公平
５−１５３０２号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記した研磨剤による
と、ｐＨを調整するためにＫＯＨ、ＮＨ4 ＯＨ等の薬液
が必要であり、コストが高くなるという問題点がある。
と、ｐＨを調整するためにＫＯＨ、ＮＨ4 ＯＨ等の薬液
が必要であり、コストが高くなるという問題点がある。
【０００４】その上、半導体デバイスに悪影響を与える
不純物（例えばＫイオン）を含むこと、ＮＨ4 ＯＨにつ
いては臭気があり、排気設備が必要で扱いにくいこと、
研磨廃液の処理が複雑で高価になるなどの問題点もあ
る。
不純物（例えばＫイオン）を含むこと、ＮＨ4 ＯＨにつ
いては臭気があり、排気設備が必要で扱いにくいこと、
研磨廃液の処理が複雑で高価になるなどの問題点もあ
る。
【０００５】この発明の目的は、所望のｐＨの研磨剤を
低コストで生成することができる新規な研磨剤生成方法
を提供することにある。
低コストで生成することができる新規な研磨剤生成方法
を提供することにある。
【０００６】この発明の他の目的は、生成した研磨剤を
用いて安定した研磨をなしうる新規な研磨方法を提供す
ることにある。
用いて安定した研磨をなしうる新規な研磨方法を提供す
ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係る第１の研
磨剤生成方法は、水を電気分解して所望のｐＨのイオン
水を生成する工程と、研磨砥粒に前記イオン水を溶媒と
して混合してその混合物を含む研磨剤を生成する工程と
を含むものである。
磨剤生成方法は、水を電気分解して所望のｐＨのイオン
水を生成する工程と、研磨砥粒に前記イオン水を溶媒と
して混合してその混合物を含む研磨剤を生成する工程と
を含むものである。
【０００８】また、この発明に係る第２の研磨剤生成方
法は、水を電気分解して所望のｐＨのイオン水を生成す
る工程と、所定濃度の第１の研磨剤を前記イオン水で希
釈して該第１の研磨剤より低濃度の第２の研磨剤を生成
する工程とを含むものである。
法は、水を電気分解して所望のｐＨのイオン水を生成す
る工程と、所定濃度の第１の研磨剤を前記イオン水で希
釈して該第１の研磨剤より低濃度の第２の研磨剤を生成
する工程とを含むものである。
【０００９】上記した第１又は第２の研磨剤生成方法に
よれば、研磨砥粒の溶媒又は研磨剤の希釈液として所望
のｐＨの電解イオン水を用いるようにしたので、ＫＯ
Ｈ、ＮＨ4 ＯＨ等のｐＨ調整液を用いることなく所望の
ｐＨの研磨剤を生成することができる。例えば、研磨砥
粒としてシリカ粒子を含む研磨剤を生成する場合、シリ
カ粒子は、中性の水の中では凝集し、ｐＨ１０あたりで
分散し、安定するので、ｐＨ１０程度のアルカリ性イオ
ン水を用いればよい。
よれば、研磨砥粒の溶媒又は研磨剤の希釈液として所望
のｐＨの電解イオン水を用いるようにしたので、ＫＯ
Ｈ、ＮＨ4 ＯＨ等のｐＨ調整液を用いることなく所望の
ｐＨの研磨剤を生成することができる。例えば、研磨砥
粒としてシリカ粒子を含む研磨剤を生成する場合、シリ
カ粒子は、中性の水の中では凝集し、ｐＨ１０あたりで
分散し、安定するので、ｐＨ１０程度のアルカリ性イオ
ン水を用いればよい。
【００１０】この発明に係る第１の研磨方法は、水を電
気分解して酸性及びアルカリ性の２種類のイオン水を生
成する工程と、研磨砥粒に前記２種類のイオン水のうち
の１種類のイオン水を溶媒として混合してその混合物を
含む研磨剤を生成する工程と、前記研磨剤を生成するの
に並行して前記研磨剤を用いて被研磨物を研磨する工程
とを含むものである。
気分解して酸性及びアルカリ性の２種類のイオン水を生
成する工程と、研磨砥粒に前記２種類のイオン水のうち
の１種類のイオン水を溶媒として混合してその混合物を
含む研磨剤を生成する工程と、前記研磨剤を生成するの
に並行して前記研磨剤を用いて被研磨物を研磨する工程
とを含むものである。
【００１１】また、この発明に係る第２の研磨方法は、
水を電気分解して酸性及びアルカリ性の２種類のイオン
水を生成する工程と、所定濃度の第１の研磨剤を前記２
種類のイオン水のうちの１種類のイオン水で希釈して該
第１の研磨剤より低濃度の第２の研磨剤を生成する工程
と、前記第２の研磨剤を生成するのに並行して前記第２
の研磨剤を用いて被研磨物を研磨する工程とを含むもの
である。
水を電気分解して酸性及びアルカリ性の２種類のイオン
水を生成する工程と、所定濃度の第１の研磨剤を前記２
種類のイオン水のうちの１種類のイオン水で希釈して該
第１の研磨剤より低濃度の第２の研磨剤を生成する工程
と、前記第２の研磨剤を生成するのに並行して前記第２
の研磨剤を用いて被研磨物を研磨する工程とを含むもの
である。
【００１２】上記した第１又は第２の研磨方法によれ
ば、研磨剤を生成しながら該研磨剤を用いて被研磨物を
研磨するようにしたので、研磨剤のｐＨが経時的に変動
しないうちに安定した研磨を行なうことができる。
ば、研磨剤を生成しながら該研磨剤を用いて被研磨物を
研磨するようにしたので、研磨剤のｐＨが経時的に変動
しないうちに安定した研磨を行なうことができる。
【００１３】上記した第１又は第２の研磨方法にあって
は、前記被研磨物の研磨により生じた研磨廃液を前記２
種類のイオン水のうちの他種類のイオン水で中和するよ
うにしてもよい。このようにすると、水以外に塩が発生
することがなく、他の中和用薬液を用いる必要もなくな
る。
は、前記被研磨物の研磨により生じた研磨廃液を前記２
種類のイオン水のうちの他種類のイオン水で中和するよ
うにしてもよい。このようにすると、水以外に塩が発生
することがなく、他の中和用薬液を用いる必要もなくな
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は、この発明の一実施形態に
係る研磨システムを示すものであり、この研磨システム
は、研磨剤生成装置１０と、研磨装置３０と、廃液槽５
０とを備えている。
係る研磨システムを示すものであり、この研磨システム
は、研磨剤生成装置１０と、研磨装置３０と、廃液槽５
０とを備えている。
【００１５】研磨剤生成装置１０の本体１０Ａ内には、
電解槽１２と混合槽２０とが設けられている。電解槽１
２の内部は、多孔質膜１４で２分割されており、一方の
分割部分には陽極１６ａが、他方の分割部分には陰極１
６ｋがそれぞれ配置されている。陽極１６ａ及び陰極１
６ｋは、多孔質膜１４を介して対向するように配置され
ている。
電解槽１２と混合槽２０とが設けられている。電解槽１
２の内部は、多孔質膜１４で２分割されており、一方の
分割部分には陽極１６ａが、他方の分割部分には陰極１
６ｋがそれぞれ配置されている。陽極１６ａ及び陰極１
６ｋは、多孔質膜１４を介して対向するように配置され
ている。
【００１６】電解槽１２内には純水を入れる。純水の電
気分解効率を高めるため、半導体デバイスに悪影響を及
ぼさない支持電解塩を微量（２ｍｍｏｌ／ｌ）添加して
もよい（「電解イオン水を用いたウェハープロセス」
Ｈ．Ａｏｋｉ ｅｔ．ａｌ．，１９９３年１２月３日，
ＳＥＭＩテクノロジーシンポジウム９３講演予稿集第４
９０頁）。
気分解効率を高めるため、半導体デバイスに悪影響を及
ぼさない支持電解塩を微量（２ｍｍｏｌ／ｌ）添加して
もよい（「電解イオン水を用いたウェハープロセス」
Ｈ．Ａｏｋｉ ｅｔ．ａｌ．，１９９３年１２月３日，
ＳＥＭＩテクノロジーシンポジウム９３講演予稿集第４
９０頁）。
【００１７】陽極１６ａ及び陰極１６ｋの間に所定の直
流電圧を印加することにより純水を電気分解する。この
とき、陽極１６ａ側及び陰極１６ｋ側では、次の化１の
反応によりそれぞれ酸性のイオン水（酸化水）Ｗａ及び
アルカリ性のイオン水（還元水）Ｗｋが生成される。
流電圧を印加することにより純水を電気分解する。この
とき、陽極１６ａ側及び陰極１６ｋ側では、次の化１の
反応によりそれぞれ酸性のイオン水（酸化水）Ｗａ及び
アルカリ性のイオン水（還元水）Ｗｋが生成される。
【００１８】
【化１】 電解時間と生成されるイオン水Ｗａ，ＷｋのｐＨとの関
係は、図２に示すようになる（前掲の講演予稿集第４９
５頁）。一例として、ｐＨ１１のアルカリ性イオン水
は、約６０分かかって陰極１６ｋ側で生成される。
係は、図２に示すようになる（前掲の講演予稿集第４９
５頁）。一例として、ｐＨ１１のアルカリ性イオン水
は、約６０分かかって陰極１６ｋ側で生成される。
【００１９】送水系１８は、ポンプ、送水管等を含むも
ので、電解槽１２内のアルカリ性イオン水Ｗｋを電解槽
１２の隣の混合槽２０に供給する。混合槽２０には、図
示しない供給口を介して研磨砥粒又は研磨剤を供給す
る。混合槽２０の内部には、混合槽２０の上部に設けた
モータ２２で駆動される撹拌具２４が設けられており、
供給されたアルカリ性イオン水Ｗｋと供給された研磨砥
粒又は研磨剤とを撹拌し、混合する。この結果、所望の
ｐＨの研磨剤が生成される。
ので、電解槽１２内のアルカリ性イオン水Ｗｋを電解槽
１２の隣の混合槽２０に供給する。混合槽２０には、図
示しない供給口を介して研磨砥粒又は研磨剤を供給す
る。混合槽２０の内部には、混合槽２０の上部に設けた
モータ２２で駆動される撹拌具２４が設けられており、
供給されたアルカリ性イオン水Ｗｋと供給された研磨砥
粒又は研磨剤とを撹拌し、混合する。この結果、所望の
ｐＨの研磨剤が生成される。
【００２０】一例として、市販のヒュームドシリカ（Ｆ
ｕｍｅｄ Ｓｉｌｉｃａ）を用いて研磨剤を作る場合、
１ｋｇのシリカ粉末とｐＨ１０の９ｋｇのアルカリ性イ
オン水とを混合する。この結果、ｐＨ１０で１０ｗｔ％
のシリカ研磨剤が生成される。このシリカ研磨剤には、
目的に応じて所望の添加剤を加えてもよい。
ｕｍｅｄ Ｓｉｌｉｃａ）を用いて研磨剤を作る場合、
１ｋｇのシリカ粉末とｐＨ１０の９ｋｇのアルカリ性イ
オン水とを混合する。この結果、ｐＨ１０で１０ｗｔ％
のシリカ研磨剤が生成される。このシリカ研磨剤には、
目的に応じて所望の添加剤を加えてもよい。
【００２１】他の例として、市販の高濃度の研磨剤を希
釈して低濃度の研磨剤を作る場合、３０ｗｔ％のシリカ
研磨剤（例えばＣａｂｏｔ社製のシリカ研磨剤ＳＣ１）
をｐＨ１０のアルカリ性イオン水で１／３に希釈する。
この結果、ｐＨ１０で１０ｗｔ％のシリカ研磨剤が生成
される。
釈して低濃度の研磨剤を作る場合、３０ｗｔ％のシリカ
研磨剤（例えばＣａｂｏｔ社製のシリカ研磨剤ＳＣ１）
をｐＨ１０のアルカリ性イオン水で１／３に希釈する。
この結果、ｐＨ１０で１０ｗｔ％のシリカ研磨剤が生成
される。
【００２２】上記した２つの例において、従来法を用い
るものとすると、溶媒として水を用意する他に、ｐＨ調
整液としてＫＯＨを用意する必要がある。しかし、この
発明によれば、所望のｐＨのアルカリ性イオン水を用意
するだけでよい。
るものとすると、溶媒として水を用意する他に、ｐＨ調
整液としてＫＯＨを用意する必要がある。しかし、この
発明によれば、所望のｐＨのアルカリ性イオン水を用意
するだけでよい。
【００２３】送液系２６は、ポンプ、送液管等を含むも
ので、混合槽２０から研磨装置３０の滴下ノズル４０に
研磨剤を供給する。通常、電解イオン水の寿命は数時間
程度であるので、混合槽２０で生成した研磨剤は、生成
後できるだけ早く使用するのが望ましい。そこで、この
実施形態では、混合槽２０で研磨剤を生成しながら研磨
装置３０でＣＭＰ（化学機械研磨）を行なうようにして
いる。
ので、混合槽２０から研磨装置３０の滴下ノズル４０に
研磨剤を供給する。通常、電解イオン水の寿命は数時間
程度であるので、混合槽２０で生成した研磨剤は、生成
後できるだけ早く使用するのが望ましい。そこで、この
実施形態では、混合槽２０で研磨剤を生成しながら研磨
装置３０でＣＭＰ（化学機械研磨）を行なうようにして
いる。
【００２４】研磨装置３０の本体３０Ａには、図１，３
に示すように盤面に研磨布３４が固着された定盤３２が
設けられている。定盤３２は、図３に例示するように回
転軸３１を介して矢印ａ方向に回転駆動される。本体３
０Ａには、半導体ウェハ等の被研磨ウェハ３８を真空吸
着等により保持するウェハ保持部３６が移動自在に設け
られている。ウェハ保持部３６は、図３に例示するよう
に回転軸３５を介して矢印ｂ方向に回転駆動される。
に示すように盤面に研磨布３４が固着された定盤３２が
設けられている。定盤３２は、図３に例示するように回
転軸３１を介して矢印ａ方向に回転駆動される。本体３
０Ａには、半導体ウェハ等の被研磨ウェハ３８を真空吸
着等により保持するウェハ保持部３６が移動自在に設け
られている。ウェハ保持部３６は、図３に例示するよう
に回転軸３５を介して矢印ｂ方向に回転駆動される。
【００２５】ＣＭＰ処理に際しては、ウェハ保持部３６
が定盤３２の近傍のウェハ授受位置で被研磨ウェハ３８
を保持した後、その保持状態のまま定盤３２の上方まで
移動してくる。そして、ウェハ保持部３６が降下してウ
ェハ３８を定盤３２上の研磨布３４に圧接する。このよ
うな圧接状態において滴下ノズル４０から研磨布３４に
研磨剤を滴下しながら定盤３２及びウェハ保持部３６を
図３の矢印ａ及びｂのようにそれぞれ回転させることに
よりウェハ３８の研磨を行なう。ウェハ保持部３６は、
回転中に定盤３２の盤面に沿って揺動させることもでき
る。
が定盤３２の近傍のウェハ授受位置で被研磨ウェハ３８
を保持した後、その保持状態のまま定盤３２の上方まで
移動してくる。そして、ウェハ保持部３６が降下してウ
ェハ３８を定盤３２上の研磨布３４に圧接する。このよ
うな圧接状態において滴下ノズル４０から研磨布３４に
研磨剤を滴下しながら定盤３２及びウェハ保持部３６を
図３の矢印ａ及びｂのようにそれぞれ回転させることに
よりウェハ３８の研磨を行なう。ウェハ保持部３６は、
回転中に定盤３２の盤面に沿って揺動させることもでき
る。
【００２６】本体３０Ａの内部には、定盤３２を取囲む
ように廃液受け４２が設けられており、廃液受け４２の
上端は定盤３２の盤面のレベルよりやや高くなってい
る。研磨により生じた研磨廃液は、廃液受け４２で集め
られる。廃液受け４２で集められた研磨廃液は、本体３
０Ａの下部に設けた廃液管４４を介して廃液槽５０に供
給される。
ように廃液受け４２が設けられており、廃液受け４２の
上端は定盤３２の盤面のレベルよりやや高くなってい
る。研磨により生じた研磨廃液は、廃液受け４２で集め
られる。廃液受け４２で集められた研磨廃液は、本体３
０Ａの下部に設けた廃液管４４を介して廃液槽５０に供
給される。
【００２７】送水系４６は、ポンプ、送水管等を含むも
ので、電解槽１２から廃液槽５０に酸性イオン水Ｗａを
供給する。廃液槽５０では、研磨装置３０からのアルカ
リ性の研磨廃液が電解槽１２からの酸性イオン水Ｗｋに
より中和される。
ので、電解槽１２から廃液槽５０に酸性イオン水Ｗａを
供給する。廃液槽５０では、研磨装置３０からのアルカ
リ性の研磨廃液が電解槽１２からの酸性イオン水Ｗｋに
より中和される。
【００２８】研磨装置３０からのアルカリ性研磨廃液が
研磨砥粒としてシリカ粒子を含んでいる場合、研磨廃液
に酸性イオン水Ｗａを加えると、研磨廃液は塩を生ずる
ことなく瞬時に中性化されると共に、シリカ粒子は凝集
する。従って、廃液処理が簡単となる。これに対し、従
来法では、アルカリ性の研磨廃液に酸性の中和用薬液を
加えるので、水以外に塩が発生し、処理が面倒になる。
また、薬液のコストもかかる。
研磨砥粒としてシリカ粒子を含んでいる場合、研磨廃液
に酸性イオン水Ｗａを加えると、研磨廃液は塩を生ずる
ことなく瞬時に中性化されると共に、シリカ粒子は凝集
する。従って、廃液処理が簡単となる。これに対し、従
来法では、アルカリ性の研磨廃液に酸性の中和用薬液を
加えるので、水以外に塩が発生し、処理が面倒になる。
また、薬液のコストもかかる。
【００２９】前述したように電解イオン水の寿命は数時
間程度であるので、酸性のイオン水Ｗａも効力が低下し
ないうちに使用する必要がある。廃液槽５０には、研磨
中に連続的にイオン水Ｗａを供給するか、あるいは研磨
中又は研磨終了後に所定量のイオン水Ｗａを供給すれば
よい。
間程度であるので、酸性のイオン水Ｗａも効力が低下し
ないうちに使用する必要がある。廃液槽５０には、研磨
中に連続的にイオン水Ｗａを供給するか、あるいは研磨
中又は研磨終了後に所定量のイオン水Ｗａを供給すれば
よい。
【００３０】図４〜６は、この発明の一応用例として配
線形成法を示すものである。
線形成法を示すものである。
【００３１】図４の工程では、例えばシリコンからなる
半導体基板６０の表面にシリコンオキサイド等の絶縁膜
６２を形成した後、絶縁膜６２の上にＡｌ又はＡｌ合金
等の配線材を約０．５μｍの厚さにスパッタ法で堆積す
る。そして、堆積膜をホトリソグラフィ及びドライエッ
チング処理によりパターニングして配線層６４を形成す
る。
半導体基板６０の表面にシリコンオキサイド等の絶縁膜
６２を形成した後、絶縁膜６２の上にＡｌ又はＡｌ合金
等の配線材を約０．５μｍの厚さにスパッタ法で堆積す
る。そして、堆積膜をホトリソグラフィ及びドライエッ
チング処理によりパターニングして配線層６４を形成す
る。
【００３２】次に、図５の工程では、絶縁膜６２の上に
配線層６４を覆って層間絶縁膜６６を形成する。絶縁膜
６６としては、ＴＥＯＳ（Tetra Ethyl Ortho Silicat
e) を原料とするプラズマＣＶＤ（ケミカル・ベーパー
・デポジション）により約１μｍの厚さのシリコンオキ
サイド膜を形成することができる。
配線層６４を覆って層間絶縁膜６６を形成する。絶縁膜
６６としては、ＴＥＯＳ（Tetra Ethyl Ortho Silicat
e) を原料とするプラズマＣＶＤ（ケミカル・ベーパー
・デポジション）により約１μｍの厚さのシリコンオキ
サイド膜を形成することができる。
【００３３】次に、図６の工程では、図１の研磨装置３
０において被研磨ウェハ３８として半導体基板６０をセ
ットすることにより絶縁膜６６を約０．５μｍの厚さで
平坦状に研磨・除去し、絶縁膜６６を平坦な表面を有す
る形で残存させる。このときの研磨条件は、一例とし
て、 使用研磨剤：ｐＨ１０で１０ｗｔ％のシリカ研磨剤 研磨布３４：発泡ウレタン製の研磨布 定盤３２の回転数：３０ｒｐｍ ウェハ保持部３６のヘッド回転数：３０ｒｐｍ 滴下ノズル４０からの研磨剤の滴下流量：１００ｃｃ／
ｍｉｎ ウェハ３８への荷重：３００ｇ／ｃｍ2 ウェハ保持部３６の揺動：速さ０．１ｍ／ｍｉｎ、幅５
ｃｍ［６インチウェハの場合］ とすることができる。ｐＨ１０で１０ｗｔ％のシリカ研
磨剤としては、先に例示した２種類のもの（シリカ粉末
にアルカリ性イオン水を混合するもの及び高濃度のシリ
カ研磨剤をアルカリ性イオン水で希釈するもの）のいず
れを用いてもよい。
０において被研磨ウェハ３８として半導体基板６０をセ
ットすることにより絶縁膜６６を約０．５μｍの厚さで
平坦状に研磨・除去し、絶縁膜６６を平坦な表面を有す
る形で残存させる。このときの研磨条件は、一例とし
て、 使用研磨剤：ｐＨ１０で１０ｗｔ％のシリカ研磨剤 研磨布３４：発泡ウレタン製の研磨布 定盤３２の回転数：３０ｒｐｍ ウェハ保持部３６のヘッド回転数：３０ｒｐｍ 滴下ノズル４０からの研磨剤の滴下流量：１００ｃｃ／
ｍｉｎ ウェハ３８への荷重：３００ｇ／ｃｍ2 ウェハ保持部３６の揺動：速さ０．１ｍ／ｍｉｎ、幅５
ｃｍ［６インチウェハの場合］ とすることができる。ｐＨ１０で１０ｗｔ％のシリカ研
磨剤としては、先に例示した２種類のもの（シリカ粉末
にアルカリ性イオン水を混合するもの及び高濃度のシリ
カ研磨剤をアルカリ性イオン水で希釈するもの）のいず
れを用いてもよい。
【００３４】図６に示すように平坦な表面を有する絶縁
膜６６の上には、図４に関して前述したと同様にして所
望の配線層を形成することができる。
膜６６の上には、図４に関して前述したと同様にして所
望の配線層を形成することができる。
【００３５】この発明は、上記した実施形態に限定され
るものではなく、種々の改変形態で実施可能なものであ
る。例えば、研磨砥粒としては、シリカ（ＳｉＯ2 ）に
限らず、Ａｌ2 Ｏ3 、ＣｅＯ2 、ＺｒＯ2 、ＭｇＯ等を
用いることもできる。
るものではなく、種々の改変形態で実施可能なものであ
る。例えば、研磨砥粒としては、シリカ（ＳｉＯ2 ）に
限らず、Ａｌ2 Ｏ3 、ＣｅＯ2 、ＺｒＯ2 、ＭｇＯ等を
用いることもできる。
【００３６】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、研磨
砥粒の溶媒又は研磨剤の希釈液として所望のｐＨの電解
イオン水を用いるようにしたので、ＫＯＨ、ＮＨ4 ＯＨ
等のｐＨ調整液を用いることなく低コストで所望のｐＨ
の研磨剤を生成可能となる効果が得られる。また、ＫＯ
Ｈ等のｐＨ調整液を用いないので、研磨剤中にはＫイオ
ン等の有害不純物が極めて少ないこと、ＮＨ4 ＯＨ等の
ｐＨ調整液を用いないので、排気設備が不要であること
などの効果もある。
砥粒の溶媒又は研磨剤の希釈液として所望のｐＨの電解
イオン水を用いるようにしたので、ＫＯＨ、ＮＨ4 ＯＨ
等のｐＨ調整液を用いることなく低コストで所望のｐＨ
の研磨剤を生成可能となる効果が得られる。また、ＫＯ
Ｈ等のｐＨ調整液を用いないので、研磨剤中にはＫイオ
ン等の有害不純物が極めて少ないこと、ＮＨ4 ＯＨ等の
ｐＨ調整液を用いないので、排気設備が不要であること
などの効果もある。
【００３７】その上、所望のｐＨの研磨剤を生成しなが
ら該研磨剤を用いて被研磨物を研磨するようにしたの
で、研磨剤のｐＨ変動なしに安定した研磨を行なえる効
果もある。
ら該研磨剤を用いて被研磨物を研磨するようにしたの
で、研磨剤のｐＨ変動なしに安定した研磨を行なえる効
果もある。
【００３８】さらに、例えばアルカリ性の研磨廃液を酸
性のイオン水で中和すると、塩の発生がなく、他の中和
用薬液も不要であるので、廃液処理が簡単となり、コス
ト低減が可能となる効果もある。
性のイオン水で中和すると、塩の発生がなく、他の中和
用薬液も不要であるので、廃液処理が簡単となり、コス
ト低減が可能となる効果もある。
【図１】 この発明の一実施形態に係る研磨システムを
示す構成図である。
示す構成図である。
【図２】 ｐＨの電解時間依存性を示すグラフである。
【図３】 図１の研磨装置の要部を示す斜視図である。
【図４】 この発明の一応用例としての配線形成法にお
ける配線形成工程を示す基板断面図である。
ける配線形成工程を示す基板断面図である。
【図５】 図４の工程に続く絶縁膜形成工程を示す基板
断面図である。
断面図である。
【図６】 図５の工程に続くＣＭＰ工程を示す基板断面
図である。
図である。
１０：研磨剤生成装置、１２：電解槽、２０：混合槽、
３０：研磨装置、３２：定盤、３４：研磨布、３６：ウ
ェハ保持部、３８：被研磨ウェハ、４０：滴下ノズル、
４２：廃液受け、４４：廃液管、５０：廃液槽。
３０：研磨装置、３２：定盤、３４：研磨布、３６：ウ
ェハ保持部、３８：被研磨ウェハ、４０：滴下ノズル、
４２：廃液受け、４４：廃液管、５０：廃液槽。
Claims (6)
- 【請求項１】水を電気分解して所望の水素指数のイオン
水を生成する工程と、 研磨砥粒に前記イオン水を溶媒として混合してその混合
物を含む研磨剤を生成する工程とを含む研磨剤生成方
法。 - 【請求項２】水を電気分解して所望の水素指数のイオン
水を生成する工程と、 所定濃度の第１の研磨剤を前記イオン水で希釈して該第
１の研磨剤より低濃度の第２の研磨剤を生成する工程と
を含む研磨剤生成方法。 - 【請求項３】水を電気分解して酸性及びアルカリ性の２
種類のイオン水を生成する工程と、 研磨砥粒に前記２種類のイオン水のうちの１種類のイオ
ン水を溶媒として混合してその混合物を含む研磨剤を生
成する工程と、 前記研磨剤を生成するのに並行して前記研磨剤を用いて
被研磨物を研磨する工程とを含む研磨方法。 - 【請求項４】 前記被研磨物の研磨により生じた研磨廃
液を前記２種類のイオン水のうちの他種類のイオン水で
中和する工程を更に含む請求項３記載の研磨方法。 - 【請求項５】水を電気分解して酸性及びアルカリ性の２
種類のイオン水を生成する工程と、 所定濃度の第１の研磨剤を前記２種類のイオン水のうち
の１種類のイオン水で希釈して該第１の研磨剤より低濃
度の第２の研磨剤を生成する工程と、 前記第２の研磨剤を生成するのに並行して前記第２の研
磨剤を用いて被研磨物を研磨する工程とを含む研磨方
法。 - 【請求項６】 前記被研磨物の研磨により生じた研磨廃
液を前記２種類のイオン水のうちの他種類のイオン水で
中和する工程を更に含む請求項５記載の研磨方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15025597A JPH10324865A (ja) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | 研磨剤生成方法及び研磨方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15025597A JPH10324865A (ja) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | 研磨剤生成方法及び研磨方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10324865A true JPH10324865A (ja) | 1998-12-08 |
Family
ID=15492954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15025597A Pending JPH10324865A (ja) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | 研磨剤生成方法及び研磨方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10324865A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002167594A (ja) * | 2000-09-21 | 2002-06-11 | Takahashi Kinzoku Kk | 電解イオン水を混合した水溶性クーラント液及び製造装置 |
| JP2007160496A (ja) * | 2005-11-15 | 2007-06-28 | Shinshu Univ | ワーク研磨装置およびワーク研磨方法 |
| KR101082698B1 (ko) * | 2004-05-21 | 2011-11-16 | 다카하시 긴조쿠 가부시키가이샤 | 금속의 산화피막 또는 녹 제거수, 상기 산화피막 또는 녹제거수를 사용하는 금속의 산화피막 또는 녹 제거법 |
| KR20180042250A (ko) | 2015-08-21 | 2018-04-25 | 신에쯔 한도타이 가부시키가이샤 | 연마 장치 |
| US20190131148A1 (en) * | 2017-10-30 | 2019-05-02 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. | Planarization apparatus and planarization method thereof |
-
1997
- 1997-05-23 JP JP15025597A patent/JPH10324865A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US8333882B2 (en) | 2005-11-15 | 2012-12-18 | Fujikoshi Machinery Corp. | Polishing apparatus and method of polishing work |
| KR20180042250A (ko) | 2015-08-21 | 2018-04-25 | 신에쯔 한도타이 가부시키가이샤 | 연마 장치 |
| US10850365B2 (en) | 2015-08-21 | 2020-12-01 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Polishing apparatus with a waste liquid receiver |
| US20190131148A1 (en) * | 2017-10-30 | 2019-05-02 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. | Planarization apparatus and planarization method thereof |
| US10879077B2 (en) * | 2017-10-30 | 2020-12-29 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. | Planarization apparatus and planarization method thereof |
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