JPH11265877A

JPH11265877A - ウエハの平坦化方法及び平坦化装置

Info

Publication number: JPH11265877A
Application number: JP6576498A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Hayasaka; 伸夫早坂; Katsuya Okumura; 勝弥奥村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-03-16
Filing date: 1998-03-16
Publication date: 1999-09-28

Abstract

(57)【要約】【課題】ウエハ表面のうねり等による凹凸を大きなダ
メージを与えることなく効果的に取り除いてウエハ表面
を平坦化する。【解決手段】ウエハ１表面に存在する大きさ又は／及
び高さの異なる凸部２ａ、２ｂに対して、ガス噴出用ノ
ズル１６よりエッチングガスを噴出して凸部をドライエ
ッチングすることによりウエハ表面を平坦化する方法で
あり、凸部２ａ、２ｂの大きさ又は／及び高さに応じ
て、エッチングガスのガス噴出状態を異ならせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウエハの平坦化方
法及び平坦化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置を形成するためのシリコンウ
エハは、表面研磨を繰り返すことにより、表面荒さが±
数〜数十オングストロームの鏡面に仕上げられている。

【０００３】しかしながら、ウエハ全体で見た場合に
は、μｍオーダー以下の大きなうねりや数百オングスト
ロームオーダーの局所的な凹凸があるものも存在する。
このような大きなうねりや局所的な凹凸を表面研磨のみ
によって取り除くことは困難であり、半導体装置の集積
度が高まるにつれて製造上大きな障害となっている。

【０００４】また、このような大きなうねりや局所的な
凹凸を取り除く方法として、ウエハ表面にノズルからエ
ッチングガスを供給し、プラズマによって凸部をエッチ
ングする方法も提案されている。しかしながら、プラズ
マを用いたエッチングではウエハ表面に大きなダメージ
を与えることになり、半導体装置を製造する上で信頼性
や歩留まりが低下するという問題が生じる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来はウ
エハ表面のうねり等の凹凸をウエハに対して大きなダメ
ージを与えることなく取り除くことは困難であり、半導
体装置の製造上大きな問題となっていた。

【０００６】本発明は上記従来の課題に対してなされた
ものであり、ウエハ表面のうねり等による凹凸を大きな
ダメージを与えることなく効果的に取り除くことが可能
なウエハの平坦化方法及び平坦化装置を提供することを
目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係るウエハの平
坦化方法は、ウエハ表面に存在する大きさ又は／及び高
さの異なる凸部に対してガス噴出用ノズルよりエッチン
グガスを噴出し、該凸部をドライエッチングすることに
よりウエハ表面を平坦化するウエハの平坦化方法であっ
て、前記凸部の大きさ又は／及び高さに応じて、前記エ
ッチングガスのガス噴出状態を異ならしめることを特徴
とする（請求項１）。

【０００８】すなわち、本発明では、ウエハ（ウエハと
しては、半導体ベアウエハ（シリコンベアウエハ等）の
他、いわゆるＳＯＩ（Silicon On Insulator）ウエハ等
も含まれる）表面の凸部に対して、ノズルから噴出され
るエッチングガスの化学的作用のみによって（プラズマ
等による作用を用いずに）該凸部をエッチングするた
め、ウエハに対して大きなダメージを与えることなくウ
エハ表面の平坦化を達成することができる。また、凸部
の大きさ又は／及び高さに応じてエッチングガスのガス
噴出状態を異ならしめるので、ウエハ全面に対して均一
に平坦化を行うことが可能となる。

【０００９】具体的には、大きさ又は／及び高さの異な
る凸部間でエッチングガスのガス噴出状態を異ならせる
（請求項２）、或いは、同じ凸部の異なる部位において
エッチングガスのガス噴出状態を異ならせる（請求項
３）ようにする。

【００１０】また、ガス噴出ノズルの径、エッチングガ
スの噴出時間、エッチングガスの噴出回数、ガス噴出用
ノズルとウエハ表面との距離、ガス噴出用ノズルからの
ガス噴出圧力の少なくとも一つを調整することによっ
て、エッチングガスのガス噴出状態を異ならせることが
好ましい（請求項４）。

【００１１】また、ウエハの凸部の大きさ又は／及び高
さを予め測定して得られる情報に基づいて、エッチング
ガスのガス噴出状態を異ならせることが好ましい（請求
項５）。

【００１２】また、ドライエッチング処理の前または後
の少なくとも一方の段階において、ウエハ表面に機械的
又は機械的化学研磨処理を施すようにしてもよい（請求
項６）。特に、ドライエッチング処理の後にＣＭＰ処理
を施すことにより、ドライエッチング処理によって仮に
微小な凹凸が生じた場合にも、微小な凹凸を平滑化して
より平坦性を向上させることができる。

【００１３】また、ドライエッチング処理の前または後
の少なくとも一方の段階において、ウエハ表面にウエッ
トエッチング処理又は、低ダメージ若しくはダメージの
ないドライエッチング処理を施すようにしてもよい（請
求項７）。特に、ドライエッチング処理の前にウエット
エッチング処理等を施すことにより、ウエハ表面を滑ら
かにした状態でドライエッチング処理を行うことがで
き、平坦性を増すことが可能である。

【００１４】また、エッチングガスをキャリアガスとと
もにガス噴出用ノズルから噴出するようにしてもよい
（請求項８）。エッチングガスをキャリアガスとともに
ウエハ表面に供給することにより、エッチング後の表面
の微小な凹凸を低減させることが可能である。

【００１５】さらに、加熱状態或いは減圧状態でドライ
エッチング処理を行うようにしてもよい。

【００１６】また、ウエハのエッチング形状がガス噴出
用ノズルの中心に対応した位置でのエッチング深さが最
大となるほぼ正規分布となるように、エッチングガスの
ガス噴出状態を調整することが好ましい（請求項９）。
このようにエッチング形状が正規分布となるようにガス
噴出状態を調整することにより、どのようなエッチング
形状を組み合わせれば平坦化できるかを予め計算で求め
る際に、複雑な計算をせずに簡単な計算によって求める
ことができる。

【００１７】また、本発明に係るウエハの平坦化装置
は、ウエハ表面の凸部にエッチングガスを噴出するガス
噴出用ノズルを含むガス供給手段と、ウエハ表面の凸部
の大きさ又は／及び高さに関する情報を記憶する記憶手
段と、この凸部に関する情報に基づいて得られる凸部の
大きさ又は／及び高さに応じて、前記ガス噴出用ノズル
のガス噴出状態を制御する制御手段とを具備することを
特徴とする（請求項１０）。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。

【００１９】まず、本発明の第１の実施形態について、
半導体ベアウエハ（代表的にはシリコンウエハ）の表面
を平坦化する場合を例に説明する。

【００２０】図１は、実施形態に係る平坦化装置の構成
例を摸式的に示した図である。この装置は、大きく分け
て、エッチング部１０、凹凸測定部２０、制御部３０及
び記憶部４０によって構成されている。

【００２１】エッチング部１０の真空容器１１には真空
ポンプ１２が接続されており、容器内が所定の減圧雰囲
気に保持されるようになっている。この真空容器１１内
には被処理基板となる半導体ウエハ１を載置する可動載
置台１３が配置されており、この載置台１３の内部に設
けられたヒーター１４によって半導体ウエハ１を所望の
温度に加熱（温度制御）するようになっている。載置台
１３の上方にはガス供給手段１５の一部を構成するガス
噴出用ノズル１６が配置されており、このノズル１６の
先端からエッチングガスを半導体ウエハ１の表面に吹き
付けることにより、ウエハ表面の凸部を凸部の大きさや
形状に応じてエッチングする。エッチングガスは、ガス
供給手段１５の一部を構成するガス流量制御部１７（マ
スフローコントローラ等）を通してガス供給源１８（ガ
スボンベ等）からノズル１６に供給される。

【００２２】エッチング部１０の真空容器１１には、ゲ
ートバルブ１９を介して凹凸測定部２０の真空容器２１
が接続されており、この真空容器２１は真空ポンプ２２
によって容器内が所定の減圧雰囲気に保持されるように
なっている。この真空容器２１内には半導体ウエハ１を
載置する可動載置台２３が配置されており、載置台２３
の上方には半導体ウエハ１表面の凹凸を測定する測定ヘ
ッド２４が配置されている。

【００２３】制御部３０は平坦化装置全体の制御を行う
ものであるが、特に以下に示すような機能を備えてい
る。凹凸測定部２０に対しては、可動載置台２３の例え
ばＸ−Ｙ方向の移動を制御するとともに、測定ヘッド２
４によって測定された半導体ウエハ１表面各部の凹凸情
報を記憶部４０に記憶させる機能を有している。エッチ
ング部１０に対しては、可動載置台１３の例えばＸ−Ｙ
方向の移動を制御するとともに、記憶部４０に記憶され
ている半導体ウエハ１表面各部の凹凸情報に基づいて、
ノズル１６から半導体ウエハ１表面に噴出されるエッチ
ングガスの噴出箇所や噴出状態を制御する機能を有して
いる。具体的には、エッチングガスの噴出時間を変え
る、エッチングガスを同一箇所にパルス的に噴射させて
エッチングを行う場合に噴出回数を変える、ノズル１６
の高さを変える、流量制御部１７の流量を制御してノズ
ル１６から排出されるエッチングガスの圧力を調整する
等により、エッチング形状を変化させる制御を行う。ま
た、半導体ウエハ１表面の凸部の大きさや高さに応じ
て、例えば凸部の大きさが大きい領域に対しては小さい
領域よりも多くの箇所をエッチングする。また、一回の
ガス供給で大きな領域をエッチングしてもよいし、多数
回に分けてエッチングしてもよい。また、大きい領域に
対しては大きい口径のノズルを選択し、小さい領域に対
しては口径の小さいノズルを選択してもよい。

【００２４】次に、図１に示した装置等を用いて半導体
ウエハを平坦化する方法について、図２を参照して説明
する。

【００２５】すでに述べたように、半導体ウエハの表面
にはうねり等による凹凸がある。ここでは、図２（ａ）
に示すように、半導体ウエハ１の表面に相対的に大きく
高い凸部２ａ及び小さく低い凸部２ｂが存在するものと
する。そこで、まず、このような凹凸が存在する半導体
ウエハ１に対して、図１の装置を用いて表面の凹凸の測
定を以下のようにして行う。

【００２６】まず、被測定基板となる半導体ウエハ１を
可動載置台２３にセットした後、真空ポンプ２２により
真空容器２１内部を所定の圧力にする。続いて、制御部
３０からの制御信号に基づき、測定ヘッドを固定した状
態で半導体ウエハ１全面をスキャンさせ（載置台２３を
スキャンさせる）、ウエハ１各部の凹凸を測定ヘッド２
４で測定する。測定されたデータは記憶部４０に送られ
記憶される。なお、ウエハ全面を線順次で上から下に順
次スキャンさせて各部の凹凸を測定する他、凸部が存在
する領域のみを順次選択して、各凸部の状態を測定する
ようにしてもよい。

【００２７】このようにしてウエハ１全面の凹凸状態を
測定及び記憶した後、ゲートバルブ１９を開けてウエハ
１を真空容器１１内の可動載置台１３へと移動する。ゲ
ートバルブ１９を閉じた後、真空ポンプ１２により真空
容器１１内を所定の圧力にする。

【００２８】次に、図２（ｂ）及び（ｂ’）に示すよう
に（図２（ｂ’）は図２（ｂ）をウエハ表面方向から見
た図）、ウエハ１表面に存在する凹凸の凸部２ａ及び２
ｂにノズル１６からエッチングガスを噴射してエッチン
グすることにより、ウエハ全面の平坦化を行う。すなわ
ち、制御部３０からの制御信号に基づきウエハ１全面を
スキャンし（載置台１３をスキャンさせる）、ウエハ１
表面各部をエッチングする。このとき、真空容器１１内
を減圧雰囲気（例えば数Ｔｏｒｒ程度）にするととも
に、ヒーター１４によってウエハ１を所定の温度（例え
ば５０〜６０℃程度）に加熱した状態でエッチングす
る。その結果、図２（ｃ）に示すような形状が得られ
る。

【００２９】エッチングは、記憶部４０に記憶されてい
る凹凸情報（凸部の位置に関する情報や大きさ及び高さ
に関する情報）に基づいて制御部３０から送出される制
御信号により、ガス供給手段１５を制御することによっ
て行われる。図に示した例では、凸部２ａ及び２ｂの大
きさ及び高さが異なっており、これらの違いに応じてノ
ズル１６からのエッチングガスの噴出状態を変えてい
る。また、同一の凸部に対してもその大きさや高さに応
じて各箇所でのエッチング状態を変えている。例えば、
凸部の面積が大きい領域２ａでは多くの箇所に対してエ
ッチングを行い、凸部の面積が小さい箇所２ｂでは領域
２ａよりも少ない箇所に対してエッチングを行ってい
る。また、同一の凸部においても、凸部の高さが高い中
央部では高さの低い周辺部よりも１箇所あたりのエッチ
ング量を多くしている。すなわち、中央部では周辺部よ
りも大きな領域をエッチングし、またエッチングの深さ
も深くしている。

【００３０】具体的には、制御部からの信号により、エ
ッチング箇所に応じてエッチング時間を調整する、ノズ
ル１６の高さ（ウエハ表面との距離）を調整する、流量
制御部１７の流量を制御してノズルからウエハ１表面に
吹き付けられるエッチングガスの圧力を調整する等し
て、エッチングの深さやエッチング形状等を変えるよう
にする。また、エッチング箇所に応じて口径の異なるノ
ズルを使用してエッチング形状等を変えるようにしても
よい。

【００３１】また、同一の凸部における各エッチング箇
所（図２（ｂ’）で丸で示した領域に対応）へのノズル
のスキャン方法としては、凸部全体を線順次的に上方か
ら下方に順次スキャンさせる他、凸部の中心から渦巻き
状に外側へ向かって順次スキャンさせる等の方法があ
る。

【００３２】シリコンウエハ表面のエッチングに対して
は、ＣｌＦ₃、Ｆ₂、ＣｌＦ等をエッチングガスとして
用いればよく、これらのエッチングガスをキャリアガス
とともに供給するようにしてもよい。キャリアガスとし
てＯ₂やＡｒを用いることにより、エッチング表面の微
細な荒れ（図２（ｃ）に示した微細な凹凸）を低減させ
ることができる。図３は、ＣｌＦ₃に対するＯ₂の比率
を変えた時の表面粗さを測定したものである。測定条件
を、流量比ＣｌＦ₃：Ｏ₂＝２：Ｘ（ｓｃｃｍ）、ノズ
ル径１／４インチ、ノズルとウエハ表面との距離１ｍ
ｍ、雰囲気圧力１．０〜１３．８Ｔｏｒｒ、ウエハ上の
測定エリア１×１μｍとし、ウエハを１０００オングス
トローム削った時の表面粗さを調べたものである。この
測定結果からわかるように、Ｏ₂の比率を増すにつれて
表面の荒れが減少していることがわかる。

【００３３】以下、さらに具体的に、エッチング深さや
エッチング形状を制御する方法について説明する。

【００３４】図４は、ノズル１６とウエハ１との位置関
係等を示したものである。ウエハのエッチング形状は、
エッチングガスの流量Ｑ、エッチング室のガス圧力Ｐ、
ノズルの先端とウエハとの距離ｄ、ノズルの内径Ｄ、ウ
エハ温度Ｔ、エッチング時間ｔ等によって変化する。し
たがって、これらのパラメータを制御することでエッチ
ング形状を制御することができる。

【００３５】図５（ａ）は、エッチングガスとしてＣｌ
Ｆ₃＋Ｏ₂（流量は、ＣｌＦ₃：２ｓｃｃｍ、Ｏ₂：４
０ｓｃｃｍ）を用い、エッチング室の圧力Ｐを１３Ｔｏ
ｒｒ、ノズル径Ｄを６ｍｍ、ウエハ温度Ｔを５０℃、エ
ッチング時間ｔを１分として、ノズルと基板との距離ｄ
を変化させたときのウエハ表面のエッチング形状を示し
たものである。

【００３６】ノズルと基板との距離ｄが大きくなるにつ
れてエッチング速度が減少していることがわかる。ま
た、エッチング形状は、ノズルの中心に対応した位置で
エッチング速度（エッチング深さ）が最大となる正規分
布にほぼ従うような形状となっている。大きな凸部を多
数回のエッチングで平坦化するような場合には、このよ
うな正規分布に従うエッチング形状となる条件を用いる
ことにより、制御性よく平坦化を行うことができる。す
なわち、どのようなエッチング形状を組み合わせれば平
坦化できるかを予め計算によって求める際に、正規分布
に従うエッチング形状を用いることにより効率良く計算
を行うことができ、容易に平坦化を行うことができる。
各パラメータを変えることにより正規分布からずれた形
状を得ることも可能であるが、このような正規分布から
ずれたエッチング形状を組み合わせて平坦化を行おうと
すると、エッチング形状の重ね合わせによる平坦化特性
を予想するために極めて煩雑な計算が必要となり、トー
タルの処理に長い時間を費やすことになる。

【００３７】図５（ｂ）は、先に示したエッチング条件
でノズルとウエハとの間の距離ｄを１０ｍｍとし、エッ
チング時間ｔを変化させた場合のエッチング形状の変化
を示したものである。エッチングの正規分布形状は、半
値幅が一定でエッチング深さが変化していることがわか
る。

【００３８】図５（ｃ）は、ノズル径Ｄを変化させた場
合のエッチング形状の変化を示したものである。ノズル
径Ｄを変化させることにより、エッチングの広がり（エ
ッチング領域の大きさ）を制御できることがわかる。

【００３９】このように、各種パラメータを変化させる
ことでエッチング形状を制御する（変化させる）ことが
できるが、実際にエッチングを行う場合には、基板の凸
部の半値幅に対してエッチング形状の半値幅を少なくと
も１／２以下にすることが望ましい。

【００４０】なお、エッチングを行うウエハ１表面の形
状としては、図６（ａ）〜（ｃ）に示すようなものも考
えられる。図６（ａ）は、凸部間では高さが異なるが、
同一の凸部内では凸部の高さが全体的にほぼ等しい場合
であり、このような場合には、凸部間ではエッチングガ
スの噴出状態を異ならしめるが、同一の凸部内ではエッ
チングガスの噴出状態を高さの等しい箇所間でほぼ同じ
になるようにする。図６（ｂ）は、異なる凸部間で凸部
の高さがほぼ等しく大きさが異なっている場合であり、
このような場合には、エッチングガスの噴出状態を高さ
の等しい凸部間でほぼ同じになるようにし、かつ凸部間
でエッチング回数を変えるようにする。図６（ｃ）は、
全体的に凸部の高さが変化しているものであり、このと
きには高さに応じてエッチング深さを徐々に変えるよう
にする。

【００４１】以上述べたような方法でウエハ１の凸部を
エッチングすることにより、図２（ｃ）に示すように、
ウエハ１全面が平坦化される。すなわち、ミクロ的に見
た場合には、エッチングによりウエハ表面に微細な凹凸
が多少形成されているが、マクロ的に見た場合には、ウ
エハのうねり等による凹凸は平坦化されることになる。

【００４２】エッチングが終了した後、ウエハ１を真空
容器１１から取り出し、図２（ｄ）に示すように、必要
に応じＣＭＰによりウエハ１全面をさらに削ることによ
り表面の微細な凹凸を取り除く。

【００４３】なお、図２（ｃ）のエッチング工程が終了
した後、ウエハ１を凹凸測定部２０に移して凹凸状態を
測定し、凹凸が所定の範囲内にない場合には再度図２
（ｂ）及び（ｃ）の工程と同様にしてエッチングを行
い、凹凸が所定の範囲になるまでエッチング及び測定を
繰り返し行うようにしてもよい。

【００４４】また、上記実施形態では、測定ヘッドを固
定してウエハの載置台を移動させて各部の凹凸を測定す
るようにしたが、逆に載置台を固定して測定ヘッドを移
動させるようにしてもよい。

【００４５】次に、本発明の第２の実施形態について、
ＳＯＩ（Silicon On Insulator）ウエハの表面を平坦化
する場合を例に説明する。

【００４６】ＳＯＩウエハの作成方法の一つとして、ベ
アウエハと表面に酸化膜が形成されたウエハとを貼り合
わせ、酸化膜が形成されているウエハをＧｒｉｎｄｉｎ
ｇなどの機械研磨によって薄くし、さらに表面をＣＭＰ
などで研磨して仕上げる方法がある。この方法によって
ＳＯＩウエハを作成した場合、ウエハ表面に大きなうね
りが生じてしまう。本実施形態は、このようなうねりを
本発明の方法によって取り除くものであり、図７を参照
して以下説明する。

【００４７】まず、図７（ａ）に示すように、シリコン
のベアウエハ５１と表面にシリコン酸化膜５３が形成さ
れたシリコンウエハ５２とをシリコン酸化膜５３を介し
て貼り合わせる。

【００４８】次に、図７（ｂ）に示すように、酸化膜５
３が形成されている方のウエハ５２をＧｒｉｎｄｉｎｇ
などの機械研磨によって薄くし、さらに機械研磨された
表面をＣＭＰによって研磨する。このとき、研磨された
ウエハ表面にはうねりによる凹凸が生じる。

【００４９】そこで、図７（ｃ）に示すように、うねり
の凸部に対してノズル１６からエッチングガスを吹き付
けてドライエッチングを行い、ウエハ表面を平坦化す
る。ドライエッチング処理の方法は、図１の装置を用い
て第１の実施形態で説明した方法と同様に行えばよいた
め、具体的な方法については省略する。

【００５０】ドライエッチングによる平坦化処理が終了
した後、図７（ｄ）に示すように、ＣＭＰによりウエハ
全面をさらに削ることによりウエハ表面の微細な凹凸を
取り除き、ＳＯＩウエハ５０を完成させる。

【００５１】以上、本発明の第１及び第２の実施形態に
ついて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定さ
れるものではない。

【００５２】上記実施形態では、ウエハ表面の凸部に対
するドライエッチングによる平坦化処理の他にＣＭＰに
よる平坦化処理も行っているが、ドライエッチングによ
る平坦化処理だけでも所望の平坦性を達成することは可
能であり、ＣＭＰ（機械的化学研磨）による平坦化処理
は必ずしも必要ない。また、機械的化学研磨の代わりに
機械的研磨を行うようにしてもよい。さらに、ドライエ
ッチングによる平坦化処理の前又は後に、ウエットエッ
チング処理、或いは、低ダメージ若しくはダメージのな
いドライエッチング処理を行うようにしてもよい。

【００５３】また、上記実施形態では、ウエハ表面の凹
凸測定に際して測定ヘッドとウエハの搭載台を相対的に
移動させることによりウエハ各部の凹凸を読み取るする
ようにしたが、例えば所定の撮像手段によって一度にウ
エハ全面を撮像し、撮像されたイメージを画像解析する
等して凹凸データを得るようにしてもよい。

【００５４】また、上記実施形態では、凹凸測定部によ
ってウエハ表面の凹凸に関するデータを測定しこのデー
タを記憶部に記憶するようにしたが、予め凹凸に関する
データが所定の方法で得られているような場合には、あ
らためて凹凸データの測定は行わず、すでに得られてい
るデータを記憶部に記憶するようにしてもよい。

【００５５】その他、本発明は、その趣旨を逸脱しない
範囲内において種々変形して実施することが可能であ
る。

【００５６】

【発明の効果】本発明によれば、ウエハの凸部に供給さ
れるエッチングガスの化学的作用のみによって該凸部を
エッチングするとともに、凸部の大きさや高さに応じて
エッチングするので、ウエハ表面に対して大きなダメー
ジを与えることなくウエハ表面全体を均一に平坦化する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る平坦化装置の構成例を
摸式的に示した図。

【図２】本発明の第１の実施形態に係る製造工程を示し
た図。

【図３】ＣｌＦ₃に対するＯ₂の比率を変えた時の表面
粗さの変化について示した図。

【図４】ノズルとウエハとの位置関係等について示した
図。

【図５】種々のパラメータを変化させたときのエッチン
グ形状について示した図。

【図６】ウエハの種々の表面形状について示した図。

【図７】本発明の第２の実施形態に係る製造工程を示し
た図。

【符号の説明】

１…半導体ウエハ２ａ、２ｂ…凸部１０…エッチング部１１…真空容器１２…真空ポンプ１３…可動載置台１４…ヒーター１５…ガス供給手段１６…ノズル１７…ガス流量制御部１８…ガス供給源１９…ゲートバルブ２０…凹凸測定部２１…真空容器２２…真空ポンプ２３…可動載置台２４…測定ヘッド３０…制御部４０…記憶部５０…ＳＯＩウエハ５１、５２…シリコンウエハ５３…シリコン酸化膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ウエハ表面に存在する大きさ又は／及び高
さの異なる凸部に対してガス噴出用ノズルよりエッチン
グガスを噴出し、該凸部をドライエッチングすることに
よりウエハ表面を平坦化するウエハの平坦化方法であっ
て、前記凸部の大きさ又は／及び高さに応じて、前記エ
ッチングガスのガス噴出状態を異ならしめることを特徴
とするウエハの平坦化方法。
【請求項２】前記大きさ又は／及び高さの異なる凸部間
で、前記エッチングガスのガス噴出状態を異ならしめる
ことを特徴とする請求項１に記載のウエハの平坦化方
法。
【請求項３】同じ前記凸部の異なる部位において、前記
エッチングガスのガス噴出状態を異ならしめることを特
徴とする請求項１に記載のウエハの平坦化方法。
【請求項４】前記エッチングガスのガス噴出状態を、ガ
ス噴出ノズルの径、エッチングガスの噴出時間、エッチ
ングガスの噴出回数、ガス噴出用ノズルとウエハ表面と
の距離、ガス噴出用ノズルからのガス噴出圧力の少なく
とも一つを調整することによって異ならしめることを特
徴とする請求項２又は３に記載のウエハの平坦化方法。
【請求項５】前記エッチングガスのガス噴出状態を、前
記凸部の大きさ又は／及び高さを予め測定して得られる
情報に基づいて異ならしめることを特徴とする請求項１
に記載のウエハの平坦化方法。
【請求項６】前記ドライエッチング処理の前または後の
少なくとも一方の段階において、前記ウエハ表面に機械
的又は機械的化学研磨処理を施すことを特徴とする請求
項１に記載のウエハの平坦化方法。
【請求項７】前記ドライエッチング処理の前または後の
少なくとも一方の段階において、前記ウエハ表面にウエ
ットエッチング処理又は、低ダメージ若しくはダメージ
のないドライエッチング処理を施すことを特徴とする請
求項１に記載のウエハの平坦化方法。
【請求項８】前記エッチングガスをキャリアガスととも
に前記ガス噴出用ノズルから噴出することを特徴とする
請求項１に記載のウエハの平坦化方法。
【請求項９】前記エッチングガスのガス噴出状態を調整
することにより、エッチング形状が前記ガス噴出用ノズ
ルの中心に対応した位置でのエッチング深さが最大とな
るほぼ正規分布となるようにすることを特徴とする請求
項１に記載のウエハの平坦化方法。
【請求項１０】ウエハ表面の凸部にエッチングガスを噴
出するガス噴出用ノズルを含むガス供給手段と、ウエハ
表面の凸部の大きさ又は／及び高さに関する情報を記憶
する記憶手段と、この凸部に関する情報に基づいて得ら
れる凸部の大きさ又は／及び高さに応じて、前記ガス噴
出用ノズルのガス噴出状態を制御する制御手段とを具備
することを特徴とするウエハの平坦化装置。