(57)【要約】【課題】インデックス方式の研磨装置特有の研磨ステップ途中及び研磨終了後から剥離動作開始までに発生するヘイズムラやエッチングムラを効果的に防止することができる研磨方法。【解決手段】研磨ヘッドと、研磨布が貼り付けられた定盤を共に複数用い、研磨ヘッドを旋回移動させることで、研磨ヘッドで保持したウェーハの研磨に用いる定盤を切り替えながら、研磨剤をそれぞれの定盤上に供給しつつ、複数のウェーハを同時に研磨するインデックス方式の研磨方法であって、定盤を切り替える際のウェーハの研磨中断後から研磨再開までの時間とウェーハの研磨終了後から研磨ヘッドからの剥離動作開始までの時間を３０秒以内とし、ウェーハの研磨中断後及び研磨終了後に、研磨ヘッドを回転させつつ、純水又は親水剤をノズルから噴射してウェーハの研磨面に付着した研磨剤の泡を除去することを特徴とするウェーハの研磨方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハを保持するための研磨ヘッドと、ウェーハを研磨するための研磨布が貼り付けられた定盤を共に複数用い、前記研磨ヘッドを旋回移動させることによって、前記研磨ヘッドで保持した前記ウェーハの研磨に用いる前記定盤を切り替えながら、研磨剤供給機構から研磨剤をそれぞれの前記定盤上に供給しつつ、複数のウェーハを同時に研磨するインデックス方式の研磨方法であって、
前記定盤を切り替える際の前記ウェーハの研磨中断後から研磨再開までの時間、及び、前記ウェーハの研磨終了後から前記研磨ヘッドからの剥離動作開始までの時間を３０秒以内とし、前記ウェーハの研磨中断後及び研磨終了後に、前記研磨ヘッドを回転させつつ、純水又は親水剤をノズルから噴射して前記ウェーハの研磨面に付着した研磨剤の泡を除去することを特徴とするウェーハの研磨方法。
【請求項２】
前記ノズルからの前記純水又は前記親水剤の噴射を、前記ウェーハの直径範囲内となるように行うことを特徴とする請求項１に記載のウェーハの研磨方法。
【請求項３】
前記ノズルのオリフィス径を０．５ｍｍ〜２．０ｍｍとすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のウェーハの研磨方法。
【請求項４】
前記ノズルの材質を樹脂製とすることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のウェーハの研磨方法。
【請求項５】
前記ノズルから噴射する前記純水又は前記親水剤の流量を０．５Ｌ／ｍｉｎ以上とすることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のウェーハの研磨方法。
【請求項６】
前記ノズルから前記純水又は前記親水剤を噴射しているときの前記研磨ヘッドの回転数を２０ｒｐｍ以下とすることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のウェーハの研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘイズムラ及びエッチングムラを防止するインデックス方式のウェーハの研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコンウェーハに代表される半導体ウェーハは、図８に示すような、研磨布１０５が貼り付けられた定盤１０２と、定盤１０２上に研磨剤１０６を供給するための研磨剤供給機構１０３と、研磨するウェーハＷを保持するための研磨ヘッド１０４から構成された研磨装置１０１を用い、研磨ヘッド１０４でウェーハＷを保持し、研磨剤供給機構１０３から研磨布１０５上に研磨剤１０６を供給するとともに、定盤１０２と研磨ヘッド１０４をそれぞれ回転させてウェーハＷの表面を研磨布１０５に摺接させることにより研磨が行なわれている。
また、半導体ウェーハの研磨は、研磨布の種類や研磨剤の種類を換えて、多段で行なわれることが多く、特に最終段で行なわれる研磨工程を仕上研磨やファイナル研磨と呼んでいる。
【０００３】
半導体ウェーハの研磨で用いられる研磨装置は、生産性の面から、一般的にインデックス方式と呼ばれている複数の定盤を持つ研磨装置が使用されていることが多い。インデックス方式の研磨装置を図９に示す。ここで、複数の定盤２０７、２０８、２０９を持つ研磨装置２０１は、研磨ヘッドを回転させるための研磨軸を定盤数よりも多く持つことが多く、このような研磨装置２０１は、研磨中にウェーハＷのローディング（保持）とアンローディング（剥離）を行なうことができるため、生産性を向上させることができる。このような研磨装置２０１は、中心軸２０２を起点に各研磨軸を旋回させる方式が用いられている。
【０００４】
また、インデックス方式の研磨装置は、各種配線等の保護のため、研磨ヘッドの旋回移動時の動きは研磨軸によって異なる。
例えば図９に示すような定盤を３つ持つインデックス方式の研磨装置の場合、研磨ヘッド２０６を取り付ける研磨軸は、４軸×ｎ以上（図９の研磨装置２０１の場合は４軸）ある。初期位置がローディング／アンローディングステージ２０５の位置である研磨軸を第１の研磨軸２０４とした場合、図１０に示すように、第１の研磨軸２０４は、ローディング／アンローディングステージ２０５の位置を基準として、０度（ローディング／アンローディングステージ２０５位置）→９０度（第１の定盤２０７位置）→１８０度（第２の定盤２０８位置）→２７０度（第３の定盤２０９位置）→０度（ローディング／アンローディングステージ２０５位置）のように第１の研磨ヘッド２０６が旋回移動しながらウェーハの研磨が行なわれる。つまり、２７０度（第３の定盤２０９位置）の位置で研磨が終了すると、２７０度逆方向へ旋回しローディング／アンローディングステージ２０５位置へ戻って研磨ヘッドからの剥離動作を開始する。なお、図１０中の第１、２、３、４の研磨軸は、図９中における、第１の研磨軸２０４、第２の研磨軸２１０、第３の研磨軸２１１、第４の研磨軸２１２をそれぞれ表している。
【０００５】
仕上げ研磨工程が終了したウェーハは、超音波や薬液を用いた洗浄を行った後、ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製などのパーティクル測定器にてパーティクルとヘイズの検査が行なわれる。パーティクル測定器は、面内のヘイズの違いをマップとして出力することが可能である。ここで、ヘイズマップは、表面のムラを判定し易くするため、オートスケールで出力されることが多く、ヘイズレベルが小さくなると、ムラはより見えやすくなる。
【０００６】
このため、従来では、オートスケールで出力した際に確認されるヘイズムラの顕在化を防止するため、仕上げ研磨剤に含有する親水剤を調整し、研磨後のウェーハ表面の保護膜を強化するなどの対策をとっていた。また、特許文献１には、ウェーハ表面に付着した研磨剤による局所的なエッチングを防止するために、仕上げ研磨終了後、４０秒以内に研磨後のウェーハを洗浄槽へ投入する、あるいは、仕上げ研磨終了後のウェーハ表面に対し、霧状にしたシャワーあるいは低圧のシャワーを行い、ウェーハの表面が研磨剤で覆われた状態で洗浄する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２６５９０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記したように、例えば図９に示すインデックス方式の研磨装置２０１を用いて研磨した場合、各研磨軸は９０度旋回移動する場合と、２７０度旋回移動する場合があり、次のステップまでの移動時間がそれぞれ異なる。第１の研磨軸２０４のウェーハは、第３の定盤２０９で最後の研磨をした後、アンローディング位置まで逆方向に２７０度の旋回移動を行なうため、研磨終了後の移動中にウェーハ表面に付着した研磨剤によるエッチング作用を受ける時間が長くなり、他の研磨軸のウェーハに比べて、ヘイズムラが発生しやすい。このヘイズムラの原因は、ウェーハの研磨面に残留する研磨剤の泡であり、ウェーハの研磨面の泡がある部分とない部分では、研磨剤の付着状態が異なり、研磨剤のエッチングにより泡のパターンの一部あるいは全体がウェーハの研磨面に残り、ヘイズムラとして観察されるからである。
【０００９】
さらに、各研磨軸はスタート位置が異なるため、２７０度の逆旋回を行なうタイミングが異なる。上記したように、第１の研磨軸２０４は研磨終了後に２７０度の旋回を行なうため、研磨後ウェーハの表面がエッチングされやすい。第２の研磨軸２１０、第３の研磨軸２１１は研磨終了前の研磨ステップの途中で２７０度の旋回が行なわれるため、旋回移動中にウェーハ表面が研磨剤によりエッチングされても、次の研磨ステップで修正がされることが多い。第４の研磨軸２１２は、研磨開始前に２７０度の旋回を行なうため、研磨中断後から研磨再開までの旋回は全て９０度となり、旋回移動時間の面では理想的な動作となる。したがって、研磨装置２０１の機構的に、ヘイズムラは第１の研磨軸２０４が最も発生し易く、第４の研磨軸２１２が最も発生し難くなる。
【００１０】
インデックス方式の研磨装置を使用して研磨を行なった直径３００ｍｍの複数のウェーハの中から、各研磨軸の位置での研磨ヘッドで保持しながら研磨したウェーハのヘイズマップの一例を図１１に示す。第１の研磨軸２０４にて研磨されたウェーハの研磨面は、全体的にムラっぽいことが分かる。第２の研磨軸２１０と第３の研磨軸２１１で研磨されたウェーハの研磨面は、全体的には均一であるが、図中の丸で囲んだ部分で一部ムラのようなパターンが見える。第４の研磨軸２１２で研磨されたウェーハの研磨面には、このようなムラは見られない。
特に、第１の研磨軸２０４のウェーハのヘイズムラは、直径４５０ｍｍの研磨が可能な大型の研磨装置では、更に顕著となり、オートスケールのマップによるヘイズムラ判定では不良となるレベルとなる。このヘイズムラの一例を図１２に示す。
【００１１】
このように、どの研磨軸で研磨を行うかによって、研磨後のウェーハ表面のヘイズマップに違いが発生し、特に第１の研磨軸２０４で研磨されたウェーハは、他の研磨軸で研磨されたウェーハよりもヘイズムラが潜在的に発生しやすいといった機構上の問題があった。
【００１２】
近年、表面の平滑性の改善要求が高まり、研磨後の洗浄にエッチング力の少ないブラシ洗浄等が導入されたことにより、ヘイズレベルは大きく改善した。これに伴い、インデックス方式の研磨装置で研磨した場合のインデックス方式の研磨装置特有の研磨軸間のヘイズムラが問題となってきた。特に、直径４５０ｍｍのウェーハの研磨が可能な大型の研磨装置では、図１２で示すように第１の研磨軸２０４で発生するヘイズムラは明らかな異常として認識されるようになった。
【００１３】
また、特許文献１に記載された方法は、仕上研磨後のウェーハに対し、洗浄槽投入までの時間管理や、洗浄前に霧状にしたシャワーあるいは低圧のシャワーを用いる方法であるため、図１０に示したような、インデックス方式における各研磨軸の移動時間の違いから発生するヘイズムラは防止することができなかった。従って、同一製品であっても、研磨に使用する研磨軸毎に、異なるヘイズパターンが混在するといった問題があった。
【００１４】
本発明は前述のような問題に鑑みてなされたもので、インデックス方式の研磨装置特有の、研磨ステップ途中及び研磨終了後から剥離動作開始までに発生するヘイズムラやエッチングムラを、効果的に防止することができる研磨方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明によれば、ウェーハを保持するための研磨ヘッドと、ウェーハを研磨するための研磨布が貼り付けられた定盤を共に複数用い、前記研磨ヘッドを旋回移動させることによって、前記研磨ヘッドで保持した前記ウェーハの研磨に用いる前記定盤を切り替えながら、研磨剤供給機構から研磨剤をそれぞれの前記定盤上に供給しつつ、複数のウェーハを同時に研磨するインデックス方式の研磨方法であって、前記定盤を切り替える際の前記ウェーハの研磨中断後から研磨再開までの時間、及び、前記ウェーハの研磨終了後から前記研磨ヘッドからの剥離動作開始までの時間を３０秒以内とし、前記ウェーハの研磨中断後及び研磨終了後に、前記研磨ヘッドを回転させつつ、純水又は親水剤をノズルから噴射して前記ウェーハの研磨面に付着した研磨剤の泡を除去することを特徴とするウェーハの研磨方法を提供する。
【００１６】
このようなウェーハの研磨方法であれば、ウェーハの研磨中断後及び研磨終了後に、ウェーハの研磨面に残留する研磨剤の泡を効果的に除去することができ、かつ、短時間で研磨再開及び剥離動作開始することで、ウェーハが研磨剤のエッチング作用を受ける時間を短くすることができる。その結果、ウェーハのヘイズムラやエッチングムラの発生を防止することができる。特に、インデックス方式における各研磨軸の移動時間の違いから発生するヘイズムラは防止することができる。また、噴射液は純水でも十分な効果が得られるが、親水剤を用いることもできる。親水剤を用いると、ウェーハ表面をコーティングする効果がある。
【００１７】
このとき、前記ノズルからの前記純水又は前記親水剤の噴射を、前記ウェーハの直径範囲内となるように行うことができる。
このようにすれば、ノズルからの噴射はウェーハ面内に限定され、研磨ヘッド上部のカバー内に設置された電装部品に、噴射した純水又は親水剤が到達することを防ぐことができ、電装部品のトラブルを防ぐことができる。さらに、泡除去に寄与しない純水又は親水剤の使用量を削減することができ、コストを抑えることができる。
【００１８】
またこのとき、前記ノズルのオリフィス径を０．５ｍｍ〜２．０ｍｍとすることができる。
このようにすれば、ノズルの供給圧を調整することにより、純水又は親水剤の噴射角度と流量を最適化することができ、より確実に研磨剤の泡を除去してウェーハのヘイズムラの発生を防止することができる。
【００１９】
さらに、前記ノズルの材質を樹脂製とすることができる。
このようにすれば、純水又は親水剤がノズルからの不純物汚染を受けることを防止でき、清浄度の高い純水又は親水剤でウェーハの研磨面に残留する研磨剤の泡を除去できる。その結果、ウェーハの不純物汚染を防止することができる。
【００２０】
このとき、前記ノズルから噴射する前記純水又は前記親水剤の流量を０．５Ｌ／ｍｉｎ以上とすることが好ましい。
このようにすれば、ウェーハの研磨面に残留する研磨剤の泡を効果的に除去するために必要な純水又は親水剤を十分に噴射することができ、より確実にヘイズムラの発生を防止することができる。
【００２１】
またこのとき、前記ノズルから前記純水又は前記親水剤を噴射しているときの前記研磨ヘッドの回転数を２０ｒｐｍ以下とすることができる。
このような回転数の範囲にすれば、ウェーハの研磨面に残留する研磨剤の泡の除去効率が上昇し、短い噴射時間で泡を除去することができるとともに、必要以上に高回転となることにより、純水等が振り飛ばされて、周囲に飛散する心配もない。その結果、純水又は親水剤の使用量を削減し、コストを抑えることができ、さらに、作業効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の、ウェーハの研磨方法では、定盤を切り替える際のウェーハの研磨中断後から研磨再開までの時間、及び、ウェーハの研磨終了後から研磨ヘッドからの剥離動作開始までの時間を３０秒以内とし、ウェーハの研磨中断後及び研磨終了後に、研磨ヘッドを回転させつつ、純水又は親水剤をノズルから噴射して前記ウェーハの研磨面に付着した研磨剤の泡を除去するので、エッチング作用を受ける時間を短くすることができる。その結果、ウェーハの研磨面におけるヘイズムラやエッチングムラの発生を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明のウェーハの研磨方法で用いる研磨装置を説明する概略図である。
【図２】本発明のウェーハの研磨方法で用いる研磨装置の一部を示す概略図である。
【図３】本発明の研磨方法における各研磨軸の旋回移動方法の一例を示すフロー図である。
【図４】ノズルからの噴射パターンを示す図である。
【図５】実施例１，２，３と比較例１におけるヘイズムラ発生率を示した図である。
【図６】実施例１と比較例２におけるヘイズムラ発生率を示した図である。
【図７】実施例１と比較例２におけるヘイズマップを示した図である。
【図８】一般的な研磨装置の一例を示す図である。
【図９】インデックス方式の研磨装置の一例を示す図である。
【図１０】インデックス方式の研磨方法の各研磨軸の旋回移動方法の一例を示すフロー図である。
【図１１】従来のインデックス方式の研磨方法により研磨した直径３００ｍｍウェーハのヘイズマップを示した図である。
【図１２】従来のインデックス方式の研磨方法により第１の研磨軸の位置で研磨した直径４５０ｍｍウェーハのヘイズマップを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明について実施の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
上記したように、従来のインデックス方式のウェーハの研磨方法においては、研磨軸毎に、次のステップまでの移動時間がそれぞれ異なり、特に研磨中断後及び研磨終了後に長時間の移動を要する研磨軸においては、研磨剤の泡による研磨剤の付着状態のばらつきがあり、研磨剤のエッチング作用により泡のパターンの一部あるいは全体がウェーハ表面に残り、ヘイズムラが発生するという問題があった。
【００２５】
そこで、本発明者等はインデックス方式のウェーハの研磨方法において、ヘイズムラの発生を防止すべく鋭意検討を重ねた。その結果、定盤を切り替える際のウェーハの研磨中断後から研磨再開までの時間、及び、ウェーハの研磨終了後から研磨ヘッドからの剥離動作開始までの時間を３０秒以内とし、ウェーハの研磨中断後及び研磨終了後に、研磨ヘッドを回転させつつ、純水又は親水剤をノズルから噴射してウェーハの研磨面に付着した研磨剤の泡を除去することでヘイズムラやエッチングムラの発生を効果的に防止できることに想到し、本発明を完成させた。
【００２６】
まず、本発明の研磨方法において用いられる研磨装置について説明する。図１及び図２に示すように、研磨装置１はウェーハＷのロード及びアンロードを行うローディング/アンローディングステージ２と、ウェーハＷを研磨するための研磨布１７が貼り付けられた第１の定盤３、第２の定盤４、第３の定盤５を具備する。ローディング/アンローディングステージ２、第１の定盤３、第２の定盤４、第３の定盤５の上方には、それぞれウェーハＷを保持するための第１の研磨ヘッド６と第１の研磨ヘッド６を取り付け回転させるための第１の研磨軸１０、第２の研磨ヘッド７と第２の研磨軸１１、第３の研磨ヘッド８と第３の研磨軸１２、第４の研磨ヘッド９と第４の研磨軸１３を有している。
【００２７】
また、各々の回転軸が同時に中心軸１４を起点に旋回することで、各研磨ヘッドが旋回移動し、ウェーハの研磨に用いる定盤を切り替えながら研磨を行うものとなっている。図１に示した各研磨ヘッドと研磨軸の位置は初期位置であり、この後旋回移動を繰り返して定盤を切り替えながらウェーハの研磨、ロード、アンロード（剥離）を行う。
また、図２に示すように、各定盤の上方には研磨剤を定盤上に供給するための研磨剤供給機構１５とウェーハの研磨面に純水又は親水剤を噴射し、ウェーハの研磨面に付着した研磨剤の泡を除去するノズル１６を有している。
【００２８】
ここで、効果的に泡を除去するために、ノズル１６としては、フラットタイプのノズルが好ましい。フラットタイプのノズルであれば、噴射液が扇状に噴射されるため、ウェーハ面に対し、水平方向に噴射することにより、効果的に泡を除去することができる。
【００２９】
このような研磨装置１を用いた場合の本発明のウェーハの研磨方法について説明する。
図１及び図３に示すように、最初、ローディング/アンローディングステージ２の位置にある第１の研磨軸１０は、第１の研磨ヘッド６にウェーハをロードした後、９０度旋回し、第１の定盤３へ移動し、そこで研磨を開始する。次に、第１の定盤３での研磨を中断し、９０度旋回し、第２の定盤４へ移動し研磨を再開する。次に、第２の定盤４での研磨を中断し、９０度旋回し、第３の定盤５へ移動し第３の定盤５で研磨を再開する。
【００３０】
第３の定盤５でウェーハの研磨が終了すると、２７０度逆側に旋回し、ローディング/アンローディングステージ２へ移動し、ウェーハをアンロードし、１サイクル終了となる。その他の研磨軸も同時に、同様の旋回移動をすることで各定盤または各定盤とローディング/アンローディングステージ２を切り替えながらウェーハの研磨、ロード、アンロードを行う。
【００３１】
ここで、本発明では各定盤を切り替える際のウェーハの研磨中断後から研磨再開までの時間、及び、ウェーハの研磨終了後から前記研磨ヘッドからの剥離動作開始までの時間を３０秒以内とする。さらに、ウェーハの研磨中断後から研磨再開前、及び、研磨終了後から剥離動作開始までに、各研磨ヘッドを回転させながら、純水又は親水剤をノズル１６から噴射してウェーハの研磨面に付着した研磨剤の泡を除去する。
【００３２】
このような、本発明の研磨方法であれば、ウェーハの研磨中断後及び研磨終了後に、純水又は親水剤の噴射によってウェーハの研磨面に残留する研磨剤の泡を効果的に除去することができ、研磨剤のエッチングにより泡のパターンがウェーハの研磨面に残るのを防ぐことができる。さらに、短時間で研磨再開及び剥離動作開始することで、ウェーハが研磨剤のエッチング作用を受ける時間を短くすることができる。また、噴射液は純水でも十分な効果が得られるが、親水剤を用いることもできる。親水剤を用いると、ウェーハ表面をコーティングする効果があり、研磨剤のエッチング作用を低減することができる。以上のことから、本発明のウェーハの研磨方法であれば、ヘイズムラやエッチングムラの発生を防止することができる。
【００３３】
このとき、ノズル１６からの純水又は親水剤の噴射を、ウェーハの直径範囲内となるように行うことができる。
ここでノズル１６からの噴射パターンを、図４に示す。図４に示すようにノズル１６からの純水又は親水剤が噴射される範囲の角度を噴射角度とすると、この噴射角度が、ウェーハの直径の範囲内に入るようにすれば、噴射した純水又は親水剤による各研磨ヘッドの上部の電装部品のトラブルの発生を未然に防ぐことができる。さらに、ウェーハの研磨面に残留する研磨剤の泡の除去に寄与しない純水又は親水剤の使用量を削減することができ、コストを抑えることができる。
【００３４】
また、純水又は親水剤の噴射角度は、ウェーハ直径とウェーハ中心位置からノズル１６までの距離から計算して選定することができる。例えば、直径３００ｍｍのウェーハで、ノズルからウェーハ中心までの距離が５００ｍｍの場合、直径をカバーするのに必要な噴射角度は約３１度となる。同様に、直径４５０ｍｍのウェーハで、ノズルからウェーハ中心までの距離が７００ｍｍの場合、必要な角度は約３３度となり、どちらの場合も、選定するノズルの噴射角度は２５度〜３０度程度を選定すれば、ウェーハ表面に付着した泡を効果的に除去することができる。
【００３５】
このとき、ノズル１６のオリフィス径を０．５ｍｍ〜２．０ｍｍとすることが好ましい。
この範囲であれば、ノズル１６の供給圧により、噴射角度と流量を最適化することができ、ヘイズムラの発生をより確実に防止することができる。
【００３６】
またこのとき、ノズルの材質を樹脂製とすることが好ましい。
このようにすれば、ノズルからの不純物汚染を防止することができ、清浄度の高い純水又は親水剤でウェーハの研磨面に残留する研磨剤の泡を除去でき、ウェーハの不純物汚染を防止できる。
より具体的には、ノズルの材質として選択する樹脂は、ＰＰ（ポリプロピレン）やＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン）、ＰＥ(ポリエチレン)、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）が好ましい。
【００３７】
さらに、ノズル１６から噴射する前記純水又は前記親水剤の流量を０．５Ｌ／ｍｉｎ以上とすることが好ましい。
このようにすれば、ウェーハの研磨面に残留する研磨剤の泡を効果的に除去するために必要な純水又は親水剤を十分に噴射することができ、より確実にヘイズムラの発生を防止することができる。
【００３８】
より好ましくは、１Ｌ／ｍｉｎ以上の流量が取れると良い。一般的にカタログ等に表示されているノズルの噴射角度は０．３ＭＰａの供給圧の場合であるが、噴射流量は、０．３ＭＰａの圧力で、０．５Ｌ／ｍｉｎ以上の流量が確保できるノズルを選定すれば泡の除去は可能であり、さらに好ましくは、各研磨軸の旋回移動時間に制約があるため、１Ｌ／ｍｉｎ以上の流量が取れるノズルを選定する。また、ノズルからの噴射角度は、純水又は親水剤供給圧に依存して変化する。粘性のある親水剤を規定の角度で噴射するためには、低圧では難しいため、供給圧は０．３ＭＰａ以上であることが望ましい。
【００３９】
このとき、ノズル１６から純水又は親水剤を噴射しているときの各研磨ヘッドの回転数を２０ｒｐｍ以下とすることが好ましい。
このように、回転数を制御することで、泡の除去効率を向上させることができ、噴射時間が短くなる。その結果、より効率良く確実にウェーハの研磨面に残留する研磨剤の泡を除去することができ、さらに、純水又は親水剤の使用量を削減することができ、コストを抑えることができる。また、必要以上に高速回転させることで、水滴等を振り飛ばして、飛散させることもなくなる。
【００４０】
表１に、本発明の研磨方法を用いて、噴射流量を１Ｌ／ｍｉｎ、噴射角度２５度、噴射液を純水とし、研磨ヘッド回転数と純水の噴射時間を変化させて直径４５０ｍｍのウェーハの研磨を行った場合のヘイズムラ発生率を示す。複数の研磨ヘッド回転数と純水の噴射時間の組合せでヘイズムラの発生率を０％に、すなわちヘイズムラの発生を防止することができ、使用するノズルに合わせて、研磨ヘッド回転数と噴射時間を最適化することにより短時間で、確実な泡除去が可能であることがわかる。
【００４１】
【表１】
2014232783.tif 000003
【００４２】
ノズルの設置位置は、図２のように、研磨ヘッド下斜め方向が好ましい。噴射する位置は研磨中断後及び研磨終了後のヘッド上昇端位置であれば、研磨終了後最短時間で泡除去を行うことができる。また、ヘッド旋回途中に噴射位置を設けることも可能である。旋回途中に噴射する場合は、泡除去までの時間は若干遅くなるが、最適化条件として旋回速度が加わるため、より条件の最適化がし易くなる。
【００４３】
上記では、３個の定盤と４個の研磨ヘッドを具備した研磨装置を用いているが、本発明はこの数に限定されず、これらを複数用いてウェーハを同時に研磨するインデックス方式の研磨装置であれば、いずれのものを用いても本発明を実施できる。また、図１に示すような１つの定盤に割り当てる研磨ヘッドを１つではなく複数としたものを用いても本発明を実施できる。
【実施例】
【００４４】
以下、本発明の実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４５】
（実施例１）
図１、図２に示すようなインデックス方式のウェーハの研磨装置を用いて、本発明のウェーハの研磨方法に従ってシリコンウェーハを研磨した。研磨後の洗浄に、ヘイズレベルを改善するためのブラシ洗浄機構を用いた加工フローを行った後で、最もヘイズムラが発生しやすい第１の研磨軸を使用して研磨を行ったシリコンウェーハのヘイズムラを、ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製のパーティクル測定器ＳＰ３で測定し、ヘイズマップをオートスケールで出力した後、目視で判定した。
【００４６】
研磨対象のウェーハは直径４５０ｍｍとした。ノズルからの噴射液は純水とし、ノズルはＰＰ製のフラットタイプ、純水供給圧を０．３ＭＰａ、噴射角度２５度、オリフィス径１．３ｍｍ、噴射量を１Ｌ／ｍｉｎとした。また、定盤を切り替える際の研磨中断から再開までの時間、及び、研磨終了からアンローディングステージでの剥離動作開始までの時間（２７０度の旋回移動を含む）を３０秒とした。
（実施例２）
定盤を切り替える際の研磨中断から再開までの時間、及び、研磨終了からアンローディングステージでの剥離動作開始までの時間（２７０度の旋回移動を含む）を２０秒としたこと以外、実施例１と同様な条件でウェーハを研磨し、ヘイズムラを評価した。
（実施例３）
定盤を切り替える際の研磨中断から再開までの時間、及び、研磨終了からアンローディングステージでの剥離動作開始までの時間（２７０度の旋回移動を含む）を１５秒としたこと以外、実施例１と同様な条件でウェーハを研磨し、ヘイズムラを評価した。
（比較例１）
定盤を切り替える際の研磨中断から再開までの時間、及び、研磨終了からアンローディングステージでの剥離動作開始までの時間（２７０度の旋回移動を含む）を４０秒としたこと以外、実施例１と同様な条件でウェーハを研磨し、ヘイズムラを評価した。
（比較例２）
ノズルからウェーハに純水又は親水剤を噴射しなかったこと以外、実施例１と同様な条件でウェーハを研磨し、ヘイズムラを評価した。
【００４７】
図５に示すように、実施例１、２、３においてはヘイズムラの発生を防止することができた。しかし、比較例１では約４％のヘイズムラの発生が見られた。このことから、定盤を切り替える際の研磨中断から再開までの時間、及び、研磨終了から剥離動作開始までの時間が長くなるとヘイズムラが発生するが、３０秒以内であれば、ヘイズムラの発生を防止することができることがわかった。
【００４８】
図６に示すように、比較例２では、ヘイズムラ発生率が５３．１％と非常に高くなってしまった。また、図７に実施例１と比較例２の場合のウェーハ表面におけるヘイズマップを示す。ノズルからの純水の噴射があった実施例１の場合、ウェーハ表面にはヘイズムラは見られないが、ノズルからの純水の噴射がない比較例２の場合では、ヘイズムラが顕著にみられた。
【００４９】
以上の結果から、噴射液をウェーハの研磨面に噴射し、かつ、定盤を切り替える際の研磨中断から再開までの時間、及び、研磨終了からアンローディングステージでの剥離動作開始までの時間を３０秒以内とすることでヘイズムラの発生を防止できることが分かった。
【００５０】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【符号の説明】
【００５１】
１…研磨装置、２…ローディング/アンローディングステージ、
３…第１の定盤、４…第２の定盤、５…第３の定盤、６…第１の研磨ヘッド、
７…第２の研磨ヘッド、８…第３の研磨ヘッド、９…第４の研磨ヘッド、
１０…第１の研磨軸、１１…第２の研磨軸、
１２…第３の研磨軸、１３…第４の研磨軸、
１４…中心軸、１５…研磨剤供給機構、１６…ノズル、１７…研磨布。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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