TW201517144A - 晶圓的硏磨方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種晶圓的研磨方法，是索引式的研磨方法，其使用複數個用以保持晶圓之研磨頭、及複數個貼有用以研磨晶圓的研磨布之磨盤，藉由使研磨頭旋轉動，一邊切換磨盤，一邊從研磨劑供給機構將研磨劑供給到各個磨盤上，且一邊同時研磨複數個晶圓，磨盤是用於研磨以研磨頭保持之晶圓，其中：將每次切換磨盤時，從晶圓的研磨中斷後到再度開始研磨為止的時間設為30秒以內，且將從晶圓的研磨結束後到把晶圓由研磨頭剝離的動作開始為止的時間設為30秒以內，在晶圓的研磨中斷後及研磨結束後，一邊使研磨頭旋轉，一邊從噴嘴噴射純水或親水劑來去除附著於晶圓的研磨面上的研磨劑的泡沫。藉此，提供一種晶圓的研磨方法，該晶圓的研磨方法能夠有效防止索引式的研磨裝置特有的霧狀不均或蝕刻不均，而這種特有的霧狀不均或蝕刻不均是在研磨步驟中途、及從研磨結束後到剝離動作開始為止時產生的。

Description

晶圓的研磨方法

本發明關於一種能夠防止霧狀(haze)不均或蝕刻不均之索引(index)式的晶圓的研磨方法。

以矽晶圓為代表的半導體晶圓可如第8圖般地利用研磨裝置101來進行研磨；其中該研磨裝置101是由貼有研磨布105之磨盤(旋轉盤)102、用以將研磨劑106供給到磨盤102上之研磨劑供給機構103、用以保持要研磨的晶圓W之研磨頭104所構成；並且，以下述方式進行研磨：以研磨頭104保持晶圓W，從研磨劑供給機構103將研磨劑106供給到研磨布105上，且一併使磨盤102與研磨頭104分別旋轉，藉此來使晶圓W的表面與研磨布105滑動接觸。

另外，半導體晶圓的研磨，常改變研磨布的種類或研磨劑的種類等，多階段地進行研磨；特別是在最後階段所進行的研磨步驟，被稱為精加工研磨(完工研磨)或最終研磨。

從生產效能的觀點來看，在半導體晶圓的研磨中所使用的研磨裝置，常使用一般稱為索引(index)式之具有複數個磨盤之研磨裝置。索引式的研磨裝置如第9圖所示。於此，具有複數個磨盤207、208、209之研磨裝置201，常具有比磨 盤個數更多且用以使研磨頭旋轉之研磨軸；像這樣的研磨裝置201，由於能在研磨中進行晶圓W的裝載(loading，保持)與卸載(unloading，剝離)，故能提高生產效能。像這樣的研磨裝置201，採用以中心軸202為起點使各個研磨軸繞圈(circling)的方式進行研磨。

另外，為了保護各種配線等等，在索引式的研磨裝置中，研磨頭在繞圈移動時的動作是依據研磨軸而有所不同。

舉例而言，若是第9圖所示般的具有三個磨盤之索引式的研磨裝置，安裝有研磨頭206之研磨軸，有4軸×n以上個(第9圖的研磨裝置201的情形下有4軸)。若將初期位置是在裝載/卸載台(進行裝載和卸載的工作台)205的位置之研磨軸設為第一研磨軸204時，如第10圖所示，第一研磨軸204將裝載/卸載台205的位置作為基準，以0度(裝載/卸載台205的位置)→90度(第一磨盤207的位置)→180度(第二磨盤208的位置)→270度(第三磨盤209的位置)→0度(裝載/卸載台205的位置)的方式，一邊使第一研磨頭206繞圈移動一邊進行晶圓的研磨。也就是說，若在270度(第三磨盤209的位置)的位置研磨結束，會逆向繞圈270度回到裝載/卸載台205的位置，並開始進行從研磨頭剝離晶圓之剝離動作。此外，第10圖中的第一、二、三、四研磨軸是分別表示在第9圖中的第一研磨軸204、第二研磨軸210、第三研磨軸211、第四研磨軸212。

精加工研磨步驟結束後的晶圓，在利用超音波或藥液等進行清洗後，藉由KLA-Tencor公司製造等的微粒量測器(particle measuring instrument)來進行微粒與霧狀(霧度)的檢 查。微粒量測器能將表面內的霧狀的差異輸出成映射圖(map)。於此，為了使表面的不均變得容易判斷，霧狀映射圖常會以自動縮放的方式輸出，因此若是霧狀等級(haze level)變小，霧狀也能較容易看見。

因此，在過去，為了防止在每次以自動縮放的方式輸出時要被確認的霧狀不均發生顯著化，採取了調整精加工研磨劑中含有之親水劑(hydrophilic agent)，強化研磨後的晶圓表面的保護膜等的對策。另外，於專利文獻1中，記載了以下方法：為了防止因附著於晶圓表面上的研磨劑所產生的局部蝕刻，精加工研磨結束後，將研磨後的晶圓置入清洗槽40秒以內，或是對精加工研磨結束後的晶圓表面進行噴霧狀的淋灑(shower)或低壓的淋灑，以在晶圓的表面被研磨劑覆蓋的狀態下進行清洗。

[先行技術文獻] (專利文獻)

專利文獻1：日本特開2004-265906號公報

如上所述，例如若是利用第9圖所示的索引式的研磨裝置201來進行研磨，各個研磨軸會有90度繞圈移動的情形及270度繞圈移動的情形，到下一個步驟為止的移動時間各自不同。由於第一研磨軸204的晶圓在第三磨盤209進行最後的研磨後，到卸載位置為止，要往反方向進行270度的 繞圈移動，因此在研磨結束後的移動中，受到因附著於晶圓表面上的研磨劑所產生的蝕刻作用的時間變長，相較於其他研磨軸的晶圓，容易產生霧狀不均。此霧狀不均的產生原因是殘留於晶圓的研磨面上的研磨劑的泡沫；也就是因為，在晶圓的研磨面上會存在有泡沫的部分與沒有泡沫的部分，兩部分的研磨劑的附著狀態不同，因研磨劑的蝕刻所產生的泡沫的圖樣(pattern)的一部分或全體，會留在晶圓的研磨面上，而作為霧狀不均被觀察到。

進一步地，各個研磨軸由於起始位置不同，因此進行270度的逆向繞圈的時序(timing)不同。如上述般，由於第一研磨軸204在研磨結束後進行270度的逆向繞圈，研磨後的晶圓的表面容易被蝕刻。第二研磨軸210、第三研磨軸211由於在研磨結束前的研磨步驟的中途，進行270度的繞圈，即使在繞圈移動中晶圓表面因研磨劑而被蝕刻，也常會在下一個研磨步驟中被修正。第四研磨軸212由於在研磨開始前進行270度的繞圈，從研磨中斷後到再度開始研磨為止的繞圈全都成為90度，從繞圈移動時間的觀點來看是成為最理想的動作。如此一來，在研磨裝置201的機構上，霧狀不均最容易產生在第一研磨軸204，最難產生在第四研磨軸212。

第11圖表示，從使用索引式的研磨裝置進行研磨後的直徑300mm的複數個晶圓之中，一邊以在各個研磨軸的位置的研磨頭來加以保持一邊進行研磨後的晶圓的霧狀映射圖的一例。可以得知，在第一研磨軸204被研磨後的晶圓的研磨面整體上都是不均(nonuniformity)。在第二研磨軸210與第 三研磨軸211被研磨後的晶圓的研磨面雖然整體上很平均，但圖中被圓圈起來的部分之中有一部分看起來像不均的圖樣。而在第四研磨軸212被研磨後的晶圓的研磨面上，則看不到像這樣的不均。

特別是，第一研磨軸204的晶圓的霧狀不均，在能進行直徑450mm的研磨之大型研磨裝置中變得更顯著，在藉由自動縮放(自動調整比例)的映射圖的霧狀不均判斷上，是會成為不良品的等級。將這種霧狀不均的一例示於第12圖。

像這樣，具有如下述般的機構上的問題：依據是以哪一個研磨軸進行研磨，在研磨後的晶圓表面的霧狀映射圖會產生差異，特別是在第一研磨軸204被研磨後的晶圓，與在其他研磨軸被研磨後的晶圓相較之下，潛在地更容易產生霧狀不均。

近年來，表面的平滑性的改善要求高漲，藉由導入在研磨後的清洗時使用蝕刻力較小的刷洗等技術，大幅改善了霧狀等級。伴隨於此，以索引式的研磨裝置進行研磨時，索引式的研磨裝置特有的研磨軸間的霧狀不均逐漸成為問題。特別是，在能進行直徑450mm的晶圓的研磨之大型研磨裝置中，如第12圖所示般，在第一研磨軸204所產生的霧狀不均變成被認為是明顯的異常。

另外，由於對於精加工研磨後的晶圓，記載於專利文獻1中的方法是採用：直到晶圓置入清洗槽為止之時間管理、或是在清洗前進行噴霧狀的淋灑或低壓的淋灑之方法，如第10圖所示般，無法防止在索引式中的因各個研磨軸的移 動時間的差異而產生的霧狀不均。如此一來，會有即使是相同產品，依據研磨時所使用的研磨軸的不同，而會混雜有不同的霧狀圖樣這樣的問題。

本發明乃是鑒於前述問題而完成，目的在於提供一種研磨方法，該研磨方法能有效地防止索引式的研磨裝置特有的霧狀不均或蝕刻不均等，而這種特有的霧狀不均或蝕刻不均是在研磨步驟中途、及從研磨結束後到剝離動作開始為止時產生的。

為了達成上述目的，依據本發明，提供一種晶圓的研磨方法，是索引式的研磨方法，其使用複數個用以保持晶圓之研磨頭、及複數個貼有用以研磨晶圓的研磨布之磨盤，藉由使前述研磨頭繞圈移動，一邊切換前述磨盤，一邊從研磨劑供給機構將研磨劑供給到各個前述磨盤上，且一邊同時研磨複數個晶圓，該磨盤是用於研磨以前述研磨頭保持之晶圓，其中：將每次切換前述磨盤時，從前述晶圓的研磨中斷後到再度開始研磨為止的時間設為30秒以內，且將從前述晶圓的研磨結束後到把前述晶圓由前述研磨頭剝離的動作開始為止的時間設為30秒以內，在前述晶圓的研磨中斷後及研磨結束後，一邊使前述研磨頭旋轉，一邊從噴嘴噴射純水或親水劑來去除附著於前述晶圓的研磨面上的研磨劑的泡沫。

若是這樣的晶圓的研磨方法，在晶圓的研磨中斷後及研磨結束後，能有效地去除殘留於晶圓的研磨面上的研磨劑的泡沫，且藉由以短時間再度開始研磨及開始剝離動作， 能縮短晶圓受到研磨劑的蝕刻作用的時間。其結果，能夠防止晶圓的霧狀不均或蝕刻不均的產生。特別是，能防止在索引式中的因各個研磨軸的移動時間的差異而產生的霧狀不均。另外，雖然噴射液是純水的話也能得到充分的效果，但也能利用親水劑。若使用親水劑，則有將晶圓表面塗覆(coating)的效果。

此時，可將來自前述噴嘴之前述純水或前述親水劑的噴射，設為是以在前述晶圓的直徑範圍內的方式進行。

這麼做的話，來自噴嘴之噴射會被限定在晶圓表面內，而能防止噴射出的純水或親水劑到達設置於研磨頭上部的殼體內之電子元件，而能防止電子元件的故障。進一步地，能減少對於去除泡沫沒有幫助的純水或親水劑的使用量，而能降低成本。

另外，此時，可將前述噴嘴的孔徑設為0.5mm~2.0mm。

這麼做的話，能藉由調整噴嘴的供給壓力，來最佳化純水或親水劑的噴射角度及流量，且能更確實地去除研磨劑的泡沫而能防止晶圓的霧狀不均的產生。

此時，可將前述噴嘴的材質設為樹脂製。

這麼做的話，能防止純水或親水劑受到來自噴嘴之雜質污染，而能以清潔度高的純水或清水劑來去除殘留於晶圓的研磨面上的研磨劑的泡沫。其結果，能防止晶圓的雜質污染。

此時，較佳是可將從前述噴嘴噴射之前述純水或前述親水劑的流量設為0.5L/min以上。

這麼做的話，能夠充分地噴射出必要的純水或親水劑，以去除殘留於晶圓的研磨面上的研磨劑的泡沫，而能夠確實地防止霧狀不均的產生。

另外，此時，可將從前述噴嘴噴射前述純水或前述親水劑時之前述研磨頭的旋轉數設為20rpm以下。

若是設成這樣的旋轉數的範圍，去除殘留於晶圓的研磨面上的研磨劑的泡沫的效率上升，不但能以較短的噴射時間去除泡沫，且不必擔心因不必要的高旋轉，而導致純水等被甩出並飛散到周圍。其結果，能減少純水或親水劑的使用量而降低成本，進一步地能提高作業效率。

於本發明的晶圓的研磨方法中，將每次切換磨盤時，從晶圓的研磨中斷後到再度開始研磨為止的時間設為30秒以內，且將從晶圓的研磨結束後到把晶圓由研磨頭剝離的動作開始為止的時間設為30秒以內，在晶圓的研磨中斷後及研磨結束後，一邊使研磨頭旋轉，一邊從噴嘴噴射純水或親水劑來去除附著於前述晶圓的研磨面上的研磨劑的泡沫，因此能夠縮短受到蝕刻作用的時間。其結果，能有效防止在晶圓的研磨面上發生霧狀不均或蝕刻不均。

1‧‧‧研磨裝置

2‧‧‧裝載/卸載台

3‧‧‧第一磨盤

4‧‧‧第二磨盤

5‧‧‧第三磨盤

6‧‧‧第一研磨頭

7‧‧‧第二研磨頭

8‧‧‧第三研磨頭

9‧‧‧第四研磨頭

10‧‧‧第一研磨軸

11‧‧‧第二研磨軸

12‧‧‧第三研磨軸

13‧‧‧第四研磨軸

14‧‧‧中心軸

15‧‧‧研磨劑供給機構

16‧‧‧噴嘴

17‧‧‧研磨布

101‧‧‧研磨裝置

102‧‧‧磨盤

103‧‧‧研磨劑供給機構

104‧‧‧研磨頭

105‧‧‧研磨布

106‧‧‧研磨劑

201‧‧‧研磨裝置

202‧‧‧中心軸

204‧‧‧第一研磨軸

205‧‧‧裝載/卸載台

206‧‧‧研磨頭

207‧‧‧第一磨盤

208‧‧‧第二磨盤

209‧‧‧第三磨盤

210‧‧‧第二研磨軸

211‧‧‧第三研磨軸

212‧‧‧第四研磨軸

W‧‧‧晶圓

第1圖是說明利用本發明的晶圓的研磨方法之研磨裝置的概略圖。

第2圖是表示利用本發明的晶圓的研磨方法之研磨裝置 的一部分的概略圖。

第3圖是表示於本發明的晶圓的研磨方法中的各個研磨軸的繞圈移動方法的一例的流程圖。

第4圖是表示來自噴嘴的噴射圖樣的圖。

第5圖是表示於實施例1、2、3、及比較例1中的霧狀不均產生率的圖。

第6圖是表示於實施例1及比較例2中的霧狀不均產生率的圖。

第7圖是表示於實施例1及比較例2中的霧狀映射圖的圖。

第8圖是表示一般的研磨裝置的一例的圖。

第9圖是表示索引式的研磨裝置的一例的圖。

第10圖是表示索引式的研磨方式的各個研磨軸的繞圈移動方法的一例的流程圖。

第11圖是表示藉由過去的索引式的研磨方法所研磨的直徑300mm的晶圓的霧狀映射圖的圖。

第12圖是表示藉由過去的索引式的研磨方法，在第一研磨軸的位置所研磨的直徑450mm的晶圓的霧狀映射圖的圖。

以下，雖然針對本發明來說明實施型態，但本發明並不限定於此實施型態。

如上述般，於過去的索引式的研磨方法中，有下述問題存在：依據研磨軸不同，而到下一個步驟為止的移動時間會分別不同，特別是在研磨中斷後及研磨結束後需要長時間移 動之研磨軸中，有因研磨劑的泡沫而造成研磨劑的附著狀態的不均一，因研磨劑的蝕刻作用造成泡沫的圖樣的一部分或全體殘留於晶圓表面，而產生霧狀不均。

於此，本發明人針對索引式的晶圓的研磨方法，努力研究防止霧狀不均的產生。其結果，想到以下方法，而完成本發明：將每次切換磨盤時，從晶圓的研磨中斷後到再度開始研磨為止的時間設為30秒以內，且將從晶圓的研磨結束後到把晶圓由研磨頭剝離的動作開始為止的時間設為30秒以內，在晶圓的研磨中斷後及研磨結束後，一邊使研磨頭旋轉，一邊從噴嘴噴射純水或親水劑來去除附著於晶圓的研磨面上的研磨劑的泡沫。

首先，針對於本發明的晶圓的研磨方法中利用的研磨裝置進行說明。如第1圖及第2圖所示，研磨裝置1具備裝載及卸載晶圓W之裝載/卸載台2，及貼有用以研磨晶圓W的研磨布17之第一磨盤3、第二磨盤4、第三磨盤5。在裝載/卸載台2、第一磨盤3、第二磨盤4、第三磨盤5的上方，分別具有用以保持晶圓W之第一研磨頭6及安裝於第一研磨頭6且用以使第一研磨頭6旋轉之第一研磨軸10、第二研磨頭7及第二研磨軸11、第三研磨頭8及第三研磨軸12、第四研磨頭9及第四研磨軸13。

另外，藉由使各個旋轉軸同時以中心軸14為起點進行繞圈，而成為各個研磨頭繞圈移動，一邊切換利用於晶圓的研磨之磨盤一邊進行研磨之機構。第1圖所示之各個研磨頭及研磨軸的位置是初期位置，之後一邊重複地切換磨盤一 邊進行晶圓的研磨、裝載、卸載(剝離)。

另外，如第2圖所示，在各個磨盤的上方具有研磨劑供給機構15及噴嘴16，研磨劑供給機構15用以將研磨劑供給到磨盤上，噴嘴16將純水或親水劑噴射到晶圓的研磨面且去除附著於晶圓的研磨面上的研磨劑的泡沫。

於此，為了有效地去除泡沫，作為噴嘴16，較佳的是扁平型的噴嘴。若是扁平型的噴嘴，由於噴射液會被扇狀地噴射，因此對於晶圓面，能藉由在水平方向上噴射，以有效地去除泡沫。

針對利用這樣的研磨裝置1時的本發明的晶圓的研磨方法進行說明。

如第1圖及第3圖所示，一開始，在裝載/卸載台2的位置上之第一研磨軸10，將晶圓裝載於第一研磨頭6之後，繞圈90度，向第一磨盤3移動，並在第一磨盤3開始研磨。接下來，中斷在第一磨盤3之研磨，繞圈90度。向第二磨盤4移動並再度開始研磨。接下來，中斷在第二磨盤4之研磨，繞圈90度。向第三磨盤5移動並在第三磨盤5再度開始研磨。

若在第三磨盤5的研磨結束，則逆向繞圈270度，向裝載/卸載台2移動，卸載晶圓，結束一個循環。其他的研磨軸也同時藉由進行同樣的繞圈移動，一邊切換各個磨盤、或各個磨盤和裝載/卸載台2一邊進行晶圓的研磨、裝載、卸載。

於此，將每次切換磨盤時，從晶圓的研磨中斷後到再度開始研磨為止的時間設為30秒以內，且將從晶圓的研磨 結束後到把晶圓由研磨頭剝離的動作開始為止的時間設為30秒以內。更進一步地，從晶圓的研磨中斷後到再度開始研磨為止，及從晶圓的研磨結束後到把晶圓由研磨頭剝離的動作開始為止，一邊使研磨頭旋轉，一邊從噴嘴16噴射純水或親水劑來去除附著於晶圓的研磨面上的研磨劑的泡沫。

像這樣，若是本發明的研磨方法，在晶圓的研磨中斷後及研磨結束後，藉由純水或親水劑的噴射能夠有效地去除殘留於晶圓的研磨面上的研磨劑的泡沫，而能防止因研磨劑的蝕刻所引起之泡沫的圖樣殘留於晶圓的研磨面上。進一步地，藉由以短時間再度開始研磨及開始剝離動作，能縮短晶圓受到研磨劑的蝕刻作用之時間。另外，雖然噴射液是純水的話也能得到充分的效果，但也能利用親水劑。若使用親水劑，則有將晶圓表面塗覆的效果，且能減少研磨劑的蝕刻作用。從以上敘述可知，若是本發明的晶圓的研磨方法，能夠防止霧狀不均或蝕刻不均的產生。

此時，可將來自噴嘴16之純水或親水劑的噴射，設為是以在晶圓的直徑範圍內的方式進行。

在此來自噴嘴16的噴射圖樣示於第4圖。如第4圖所示，將來自噴嘴16的純水或親水劑所噴射之範圍的角度設為噴射角度，而若此噴射角度設成在晶圓的直徑的範圍內的話，能防患因噴射出的純水或親水劑而造成之研磨頭上部的電子元件的故障於未然。進一步地，能減少對於去除泡沫沒有幫助之純水或親水劑的使用量，而能降低成本。

另外，純水或親水劑的噴射角度能依據晶圓直徑及 從晶圓中心位置到噴嘴16的距離來計算並選擇。舉例而言，在直徑300mm的晶圓之中，若從噴嘴到晶圓中心的距離是500mm，為了涵蓋到直徑而需的噴射角度約是31度。同樣地，在直徑450mm的晶圓之中，若從噴嘴到晶圓中心的距離是700mm，為了涵蓋到直徑而需的噴射角度約是33度；不管是哪一種情況，將選擇之噴嘴的噴射角度選在25度~30度左右的話，都能夠有效地去除附著於晶圓表面上的泡沫。

此時，較佳的是將噴嘴16的孔徑設為0.5mm~2.0mm。

若是在此範圍中，能依據噴嘴16的供給壓力，來最佳化噴射角度及流量，且能更確實地防止霧狀不均的產生。

另外，此時，較佳的是將噴嘴的材質設為樹脂製。

這麼做的話，能防止來自噴嘴之雜質污染，而能以清潔度高的純水或清水劑來去除殘留於晶圓的研磨面上的研磨劑的泡沫，而能防止晶圓的雜質污染。

更具體而言，作為噴嘴的材質而選擇之樹脂較佳的是聚丙烯(polypropylene，PP)、聚偏二氟乙烯(polyvinylidene fluoride，PVDF)、聚苯硫(polyphenylene sulfide，PPS)、全氟烷氧基樹脂(perfluoro alkoxy alkane，PFA)、聚乙烯(polyethylene，PE)、或聚氯乙烯(Poly vinyl chloride，PVC)。

更進一步地，較佳的是可將從16噴嘴噴射之前述純水或前述親水劑的流量設為0.5L/min以上。

這麼做的話，能夠充分地噴射出必要的純水或親水劑，以有效地去除殘留於晶圓的研磨面上的研磨劑的泡沫，而能 夠確實地防止霧狀不均的產生。

更佳的是，可提供1L/min以上之流量。雖然一般標示於目錄等之噴嘴的噴射角度是針對0.3Mpa的供給壓力之情況，但是關於噴射流量，若選擇能在0.3Mpa的壓力下確保0.5L/min以上的流量之噴嘴，也能夠去除泡沫；由於各個研磨軸的繞圈移動時間有受到限制，更佳的是，選擇可提供1L/min以上的流量之噴嘴。另外，來自噴嘴的噴射角度可依據純水或親水劑供給壓力而變化。為了使有黏性的親水劑以規定的角度噴射，由於以低壓是難以達成的，因此供給壓力較好的是0.3Mpa以上。

此時，較佳的是將從噴嘴16噴射純水或親水劑時之研磨頭的旋轉數設為20rpm以下。

像這樣，藉由控制旋轉數，能夠增加泡沫的去除效率，噴射時間也會變短。其結果，能夠效率更好且確實地去除殘留於晶圓的研磨面上的研磨劑的泡沫，更進一步地，能減少純水或親水劑的使用量，而降低成本。另外，不會因不必要的高速旋轉而導致水滴等被甩出並飛散。

表1中表示利用本發明的研磨方法，並以下述條件進行直徑450mm的晶圓的研磨時的霧狀不均產生率：噴射流量設為1L/min，噴射角度設為25度，噴射液設為純水，使研磨頭旋轉數及純水的噴射時間變化。由表中可知，在複數個研磨頭旋轉數及純水的噴射時間之組合中霧狀不均的產生率是0%，也就是說，能防止霧狀不均的產生，且藉由配合使用之噴嘴來最佳化研磨頭旋轉數及噴射時間，能以短時間確實 地去除泡沫。

如第2圖所示，噴嘴的設置位置較佳的是在研磨頭的斜下方。若噴射之位置是在研磨中斷後及研磨結束後的研磨頭上升端位置，研磨結束後能以最短時間進行去除泡沫。另外，也可將噴設位置設置於研磨頭的繞圈途中。若是在繞圈途中噴射，雖然到去除泡沫為止的時間會變得稍晚，但由於繞圈速度可作為最佳化條件加入，因此條件的最佳化會變的簡單。

雖然在上述中是利用具備3個磨盤及4個研磨頭之研磨裝置，但本發明並不限定於這些數量，只要是利用複數個磨盤及研磨頭同時研磨晶圓之索引式的研磨裝置，不管利用何者都能實施本發明。另外，即使不是如第1圖所示般對於一個磨盤分配一個研磨頭而是分配多個研磨頭，利用這樣的研磨裝置也能實施本發明。

[實施例]

以下，示出本發明的實施例及比較例並更具體地進 行說明，但本發明並不限定於此。

(實施例1)

利用如第1圖、第2圖所示之索引式的晶圓的研磨裝置，並依從本發明的晶圓的研磨方法來研磨矽晶圓。對於研磨後的清洗，進行了利用用以改善霧狀等級的清洗機構之加工流程之後，以KLA-Tencor公司製造之微粒量測器SP3來量測矽晶圓的霧狀不均，並將霧狀映射圖以自動縮放輸出後，以目測來判斷，其中被量測之矽晶圓是使用最容易產生霧狀不均的第一研磨軸來研磨。

研磨對象的矽晶圓設為直徑450mm。來自噴嘴的噴射液設為純水，噴嘴是PP製品的扁平型，純水供給壓力設為0.3Mpa，噴射角度設為25度，孔徑設為1.3mm，噴射量設為1L/min。另外，每次切換磨盤時，從研磨中斷後到再度開始為止的時間設為30秒，且從研磨結束後到在裝載/卸載台的剝離動作開始為止的時間(包含270度的繞圈移動)設為30秒。

(實施例2)

將每次切換磨盤時，從研磨中斷後到再度開始為止的時間設為20秒，且將從研磨結束後到在裝載/卸載台的剝離動作開始為止的時間(包含270度的繞圈移動)設為20秒；除此之外，以與實施例1同樣的條件研磨晶圓，並評價霧狀不均。

(實施例3)

將每次切換磨盤時，從研磨中斷後到再度開始為止的時間設為15秒，且將從研磨結束後到在裝載/卸載台的剝離動作開始為止的時間(包含270度的繞圈移動)設為15秒；除此之 外，以與實施例1同樣的條件研磨晶圓，並評價霧狀不均。

(比較例1)

將每次切換磨盤時，從研磨中斷後到再度開始為止的時間設為40秒，且將從研磨結束後到在裝載/卸載台的剝離動作開始為止的時間(包含270度的繞圈移動)設為40秒；除此之外，以與實施例1同樣的條件研磨晶圓，並評價霧狀不均。

(比較例2)

除了不從噴嘴對晶圓噴射純水或親水劑以外，以與實施例1同樣的條件研磨晶圓，並評價霧狀不均。

如第5圖所示，於實施例1、2、3之中成功防止了霧狀不均的產生。然而，比較例1中被認為產生了約4%的霧狀不均。由此可知，從研磨中斷後到再度開始為止的時間，及從研磨結束後到剝離動作開始為止的時間越長就越會產生霧狀不均，但若是在30秒以內，能夠防止霧狀不均的產生。

如第6圖所示，比較例2中，霧狀不均的產生率是53.1%非常之高。另外，第7圖表示實施例1及比較例2的情況下於晶圓表面之霧狀映射圖。有來自噴嘴的純水的噴射之實施例1的情況下，於晶圓的表面見不到霧狀不均；但在沒有來自噴嘴的純水的噴射之比較例2的情況下，可以明顯地看到霧狀不均。

由以上結果可知，藉由將噴射液對晶圓的研磨面噴射，並將每次切換磨盤時，從研磨中斷後到再度開始為止的時間設為30秒以內，且將從研磨結束後到在裝載/卸載台的剝離動作開始為止的時間設為30秒以內，能夠防止霧狀不均的 產生。

此外，本發明並不限於上述實施形態。上述實施形態僅為例示，只要是與本發明的申請專利範圍所載技術思想實質上具有相同構成，能達成同樣作用功效者，無論是什麼都包含於本發明的技術範圍中。

1‧‧‧研磨裝置

2‧‧‧裝載/卸載台

3‧‧‧第一磨盤

4‧‧‧第二磨盤

5‧‧‧第三磨盤

6‧‧‧第一研磨頭

7‧‧‧第二研磨頭

8‧‧‧第三研磨頭

9‧‧‧第四研磨頭

10‧‧‧第一研磨軸

11‧‧‧第二研磨軸

12‧‧‧第三研磨軸

13‧‧‧第四研磨軸

14‧‧‧中心軸

16‧‧‧噴嘴

Claims (11)

1. 一種晶圓的研磨方法，是索引式的研磨方法，其使用複數個用以保持晶圓之研磨頭、及複數個貼有用以研磨晶圓的研磨布之磨盤，藉由使前述研磨頭繞圈移動，一邊切換前述磨盤，一邊從研磨劑供給機構將研磨劑供給到各個前述磨盤上，且一邊同時研磨複數個晶圓，該磨盤是用於研磨以前述研磨頭保持之晶圓，其中：將每次切換前述磨盤時，從前述晶圓的研磨中斷後到再度開始研磨為止的時間設為30秒以內，且將從前述晶圓的研磨結束後到把前述晶圓由前述研磨頭剝離的動作開始為止的時間設為30秒以內，在前述晶圓的研磨中斷後及研磨結束後，一邊使前述研磨頭旋轉，一邊從噴嘴噴射純水或親水劑來去除附著於前述晶圓的研磨面上的研磨劑的泡沫。
2. 如請求項1所述的晶圓的研磨方法，其中，將來自前述噴嘴之前述純水或前述親水劑的噴射，設為是以在前述晶圓的直徑範圍內的方式進行。
3. 如請求項1所述的晶圓的研磨方法，其中，將前述噴嘴的孔徑設為0.5mm~2.0mm。
4. 如請求項2所述的晶圓的研磨方法，其中，將前述噴嘴的孔徑設為0.5mm~2.0mm。
5. 如請求項1所述的晶圓的研磨方法，其中，將前述噴嘴的材質設為樹脂製。
6. 如請求項2所述的晶圓的研磨方法，其中，將前述噴嘴的材質設為樹脂製。
7. 如請求項3所述的晶圓的研磨方法，其中，將前述噴嘴的材質設為樹脂製。
8. 如請求項4所述的晶圓的研磨方法，其中，將前述噴嘴的材質設為樹脂製。
9. 如請求項1至8中任一項所述的晶圓的研磨方法，其中，將從前述噴嘴噴射之前述純水或前述親水劑的流量設為0.5L/min以上。
10. 如請求項1至8中任一項所述的晶圓的研磨方法，其中，將從前述噴嘴噴射前述純水或前述親水劑時之前述研磨頭的旋轉數設為20rpm以下。
11. 如請求項9所述的晶圓的研磨方法，其中，將從前述噴嘴噴射前述純水或前述親水劑時之前述研磨頭的旋轉數設為20rpm以下。