(57)【要約】【課題】エッジ面に対する研磨工程の効率を向上させることが可能な半導体製造装置およびそれを用いた半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】回転によって半導体ウェハ８のエッジ面を研磨する研磨用ロール１１を設け、その研磨時における前記研磨用ロール１１の位置は、研磨位置での半導体ウェハ８の接線をＸ軸とすると、前記Ｘ軸と前記研磨用ロール１１の回転軸との角度φ２が９０°以外となるようにする。そして、このような構成を含む半導体製造装置をデバイスプロセス工程などに適用する。【選択図】        図３
2005026526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェハのエッジ面を研磨する半導体製造装置であって、
前記半導体ウェハのエッジ面の研磨位置における前記半導体ウェハの接線をＸ軸とすると、前記Ｘ軸と重ならない方向に向けて研磨を行う手段を有することを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２】
回転することでその回転方向に向けて半導体ウェハのエッジ面の研磨を行う研磨用ロールと、
前記研磨用ロールの位置を調整する手段と、
前記研磨用ロールを回転させる手段と、
前記半導体ウェハを回転させる手段とを含み、
前記研磨用ロールの位置を調整する手段は、前記半導体ウェハのエッジ面の研磨位置における前記半導体ウェハの接線をＸ軸とすると、前記Ｘ軸と前記研磨用ロールの回転軸との角度を、９０°以外に調整することを特徴とする半導体製造装置。
【請求項３】
請求項２記載の半導体製造装置であって、
前記研磨用ロールの位置を調整する手段は、前記半導体ウェハの回転軸をＺ軸、前記Ｘ軸と前記Ｚ軸に直交する軸をＹ軸とすると、さらに前記Ｙ軸と前記研磨用ロールの回転軸との角度を、前記半導体ウェハのエッジ面の研磨位置に応じて調整する機能を有し、
前記研磨用ロールを回転させる手段は、前記研磨用ロールの位置を調整する手段による前記研磨用ロールの位置に応じて、前記半導体ウェハの内側から外側に向かう方向に回転させる機能を有することを特徴とする半導体製造装置。
【請求項４】
半導体ウェハのエッジ面を、研磨剤を用いて研磨する半導体製造装置であって、
前記半導体ウェハのエッジ面の研磨位置近傍に研磨剤を供給する手段を有することを特徴とする半導体製造装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体製造装置を用いた半導体装置の製造方法であって、
デバイスプロセス工程内に、前記半導体ウェハのエッジ面に積層された残膜を前記半導体製造装置を用いて研磨する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造装置および半導体装置の製造方法に関し、特に、エッジポリッシング機能を含む半導体製造装置およびそれを用いた半導体装置の製造方法に適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明者が検討したところによれば、エッジポリッシング技術に関しては、以下のような技術が考えられる。
【０００３】
例えば、特許文献１においては、基板のエッジをその円周方向に沿った全長に亘って研磨面に面接触させながら、この基板を研磨部に対して相対的に回転させることで研磨を行う基板エッジ研磨装置が開示されている。これによって、低い面圧で基板のエッジを効率よく研磨することを図っている。
【０００４】
また、特許文献２においては、第１の研磨部と第２の研磨部を設け、第１の研磨部でべベルの一方の面を、第２の研磨部でべベルの他方の面を研磨する研磨装置などが開示されている。これによって、研磨時間の短縮などを図っている。
【０００５】
また、特許文献３においては、ウェハを鉛直に保持して２つの研磨ドラムによりウェハの表・裏のウェハエッジを同時に研磨する方法が開示されている。これによって装置の小型化をはかっている。
【０００６】
また、特許文献４においては、ウェハの表・裏面に接するように２つの研磨パッド円柱体をウェハ面に対して傾斜させて配置し、研磨パッド円柱体を自転させつつその回転軸方向に上下に移動させるウェハエッジ研磨方法が開示されている。これによってウェハエッジ部の残膜を効果的に除去することをはかっている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−２８７１４２号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開２００２−１９２４４６号公報
【０００９】
【特許文献３】
特開平１０−３２８９８９号公報
【００１０】
【特許文献４】
特開２００２−１１０５９３号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記のようなエッジポリッシング技術ついて、本発明者が検討した結果、以下のようなことが明らかとなった。
【００１２】
エッジポリッシング技術とは、Ｓｉウェハ等の半導体ウェハのエッジ面を研磨し、鏡面加工を行う技術である。半導体ウェハのエッジ面は、ウェハスライシング後、ダイヤモンド砥石などによる面取り加工によって、丸みを帯びたラウンド状の形状などに加工される。これは、デバイスプロセス工程で、エッジ面と治具との接触などに起因するチッピングやパーティクル（発塵）の発生等を防止することを主な目的としている。
【００１３】
ところが、ウェハエッジの表面に凹凸があると、そこから微細なパーティクルが発生し、デバイスの歩留りに大きく影響を与える。そこで、面取り加工後にエッジポリッシング技術が用いられ、丸みを帯びたエッジ面が鏡面に加工される。
【００１４】
一方、デバイスプロセス工程においても、エッジポリッシング技術が有効性を発揮する。つまり、エッチング工程において、ドライエッチングのガスやＣＭＰ装置などでは、通常、エッジ面の加工が不十分となるため、エッジ面の残膜などが、その後の工程でのパーティクルの発生源やクラックなどの要因となる場合がある。このような際に、エッジポリッシング技術などを用いると、エッジ面の残膜などを除去することが可能になる。
【００１５】
このようなエッジポリッシング技術において、従来技術で述べたような研磨装置（エッジポリッシング装置）を用いることができる。そして、これらの装置では、半導体ウェハのエッジ面に対して、そのウェハの回転方向の向きに研磨が行われる。しかしながら、前記のようなデバイスプロセス工程への適用などを考慮すると、研磨工程のスループットや歩留りなどをより一層考慮したエッジポリッシング装置が必要となってくる。
【００１６】
そこで、本発明の目的は、エッジ面に対する研磨工程の効率を向上させることが可能な半導体製造装置およびそれを用いた半導体装置の製造方法を提供することにある。
【００１７】
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１９】
本発明による半導体製造装置は、半導体ウェハのエッジ面を研磨する半導体製造装置であって、前記半導体ウェハのエッジ面の研磨位置における前記半導体ウェハの接線をＸ軸とすると、前記Ｘ軸と重ならない方向に向けて研磨を行う手段を有するものである。これによって、研磨時の接触面積を増やすことなどが可能になる。
【００２０】
また、本発明による半導体製造装置は、回転することでその回転方向に向けて半導体ウェハのエッジ面の研磨を行う研磨用ロールと、前記研磨用ロールの位置を調整する手段と、前記研磨用ロールを回転させる手段と、前記半導体ウェハを回転させる手段とを含むものである。そして、前記研磨用ロールの位置を調整する手段は、前記半導体ウェハのエッジ面の研磨位置における前記半導体ウェハの接線をＸ軸とすると、前記Ｘ軸と前記研磨用ロールの回転軸との角度を、９０°以外に調整する機能を有している。これらの構成によると、前記研磨用ロールの回転によって、前記Ｘ軸と重ならない方向に向けた研磨を行うことができる。
【００２１】
また、前記研磨用ロールの位置を調整する手段は、前記半導体ウェハの回転軸をＺ軸、前記Ｘ軸と前記Ｚ軸に直交する軸をＹ軸とすると、さらに前記Ｙ軸と前記研磨用ロールの回転軸との角度を、前記半導体ウェハのエッジ面の研磨位置に応じて調整する機能を有するものである。そして、前記研磨用ロールを回転させる手段は、前記研磨用ロールの位置を調整する手段による前記研磨用ロールの位置に応じて、前記半導体ウェハの内側から外側に向かう方向に回転させる機能を有するものである。これらによって、前記半導体ウェハのエッジ面の研磨角度を調整することができ、その研磨時において、前記半導体ウェハの汚染の度合いなどを低減することができる。
【００２２】
また、本発明による半導体製造装置は、半導体ウェハのエッジ面を、研磨剤を用いて研磨する半導体製造装置であって、前記半導体ウェハのエッジ面の研磨位置近傍に研磨剤を供給する手段を有するものである。これによって、半導体ウェハの汚染の度合いなどを低減することができる。
【００２３】
そして、これらの半導体製造装置は、とりわけ、デバイスプロセス工程内の前記半導体ウェハのエッジ面に積層された残膜を研磨する工程に適用して有益なものとなる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２５】
図１は、本発明の一実施の形態の半導体製造装置において、その構成の一例を示す構成概略図である。図１に示す半導体製造装置は、例えば、ウェハ洗浄部１と、洗浄液供給部２と、ロード・アンロード部３と、搬送ロボット部４と、ウェハ位置合せ部５と、エッジポリッシング部６と、研磨剤スラリー供給部７などから構成される。
【００２６】
ウェハ洗浄部１では、洗浄液供給部２より洗浄液が供給され、エッジポリッシング後の半導体ウェハなどに対して洗浄が行われる。ロード・アンロード部３では、ウェハ洗浄部１やエッジポリッシング部６への半導体ウェハのロードおよびアンロードが行われ、その実際の移動は搬送ロボット部４によって行われる。
【００２７】
ウェハ位置合せ部５では、ウェハ洗浄部１やエッジポリッシング部６での詳細な半導体ウェハの位置決めが行なわれる。エッジポリッシング部６では、研磨剤スラリー供給部７から研磨剤（スラリー）が供給され、半導体ウェハのエッジ面に対して研磨が行われる。そして、このエッジポリッシング部の構成は、例えば図２のようになっている。
【００２８】
図２は、本発明の一実施の形態の半導体製造装置において、エッジポリッシング部の構成の一例を示す上面図である。図２に示すエッジポリッシング部は、例えば、エッジ面の研磨が行われる半導体ウェハ８と、前記半導体ウェハ８上にスラリーを供給するスラリー供給機構９およびスラリー管１０と、前記半導体ウェハ８のエッジ面の研磨を行う研磨用ロール１１および研磨用ロール動作機構１２と、図２には明示していないが前記半導体ウェハ８を載せて時計回りおよび反時計回りに回転させるウェハ回転機構（半導体ウェハを回転させる手段）などから構成される。
【００２９】
研磨用ロール１１は、３個設けられており、それぞれが半導体ウェハ８の異なるエッジ面を研磨するように割り当てられている。なお、研磨用ロール１１の表面は研磨パッドとなっている。研磨用ロール動作機構１２は、半導体ウェハ８のエッジ面に対して前記研磨用ロール１１の位置を調整する手段と、そして、前記研磨用ロール１１を時計回りおよび反時計回りに回転させる手段などを有している。
【００３０】
スラリー供給機構９は、３本のスラリー管１０にスラリーを供給する。この３本のスラリー管１０は、３個の研磨用ロール１１によるエッジ面の研磨位置に対して、それぞれの研磨位置近傍にスラリーを供給する。なお、図２では、スラリー供給機構９を１個としているが、２個や３個などであってもよい。
【００３１】
ここで、前記研磨用ロール動作機構１２によって調整される、研磨用ロール１１と半導体ウェハ８のエッジ面との位置関係は、例えば図３〜図５のようになる。図３は、本発明の一実施の形態の半導体製造装置において、ウェハ表面側のエッジ面を研磨する際の研磨用ロールとエッジ面との位置関係の一例と、研磨時の動作の一例を示す説明図であり、（ａ）はその位置関係の側面図、（ｂ）はその位置関係の正面図である。
【００３２】
図４は、本発明の一実施の形態の半導体製造装置において、ウェハ側面のエッジ面を研磨する際の研磨用ロールとエッジ面との位置関係の一例と、研磨時の動作の一例を示す説明図であり、（ａ）はその位置関係の側面図、（ｂ）はその位置関係の正面図である。
【００３３】
図５は、本発明の一実施の形態の半導体製造装置において、ウェハ裏面側のエッジ面を研磨する際の研磨用ロールとエッジ面との位置関係の一例と、研磨時の動作の一例を示す説明図であり、（ａ）はその位置関係の側面図、（ｂ）はその位置関係の正面図である。これら図３〜図５の各図に示した研磨用ロール１１に、図２で示した３個の研磨用ロール１１がそれぞれ対応しているものとする。
【００３４】
ここで、図３（ｂ）を例として、半導体ウェハ８のエッジ面の研磨位置における半導体ウェハ８の接線をＸ軸、半導体ウェハ８の回転軸をＺ軸、これらＸ軸およびＺ軸に直交する軸（紙面と直交する軸）をＹ軸と定義する。つまり、図３〜図５における（ａ）の側面図では、ＹＺ平面を表し、（ｂ）の正面図ではＸＺ平面を表している。
【００３５】
すると、図３〜図５に示す研磨用ロール１１は、それぞれの（ｂ）図における正面図に示すように、Ｘ軸と研磨用ロール１１の回転軸との角度φ２が９０°以外となる位置に、図２の研磨用ロール動作機構１２によって調整される。図３〜図５では、研磨用ロール１１が、Ｘ軸と前記研磨用ロール１１の回転軸との角度φ２が０°以上で＋９０°より小さい位置に調整される場合を示しているが、例えば図６に示すような位置に調整されてもよい。
【００３６】
図６は、本発明の一実施の形態の半導体製造装置において、図３（ｂ）を例として、これを変形した研磨用ロールとエッジ面との位置関係の一例を示す側面図である。図６では、半導体ウェハ８のエッジ面の研磨位置において、Ｘ軸と研磨用ロール１１の回転軸との角度φ２が−９０°より大きく０°以下の位置に調整されている。なお、これら図３〜図６に示した、Ｘ軸と研磨用ロール１１の回転軸との角度φ２は、より好ましくは３０°〜６０°（−６０°〜−３０°）とする。
【００３７】
さらに、図３〜図５に示す研磨ロール１１は、それぞれの（ａ）図における側面図に示すように、半導体ウェハ８のエッジ面の研磨位置に応じて、研磨用ロール１１の回転軸とＹ軸との間に一定の角度φ１を有するように、図２の研磨用ロール動作機構１２によって調整される。図３（ａ）では、研磨用ロール１１が、この研磨用ロール１１の回転軸とＹ軸との角度φ１が３０°から９０°程度になるように設けられ、これによってウェハ表面側のエッジ面の研磨を可能にしている。
【００３８】
図４（ａ）では、研磨用ロール１１が、この研磨用ロール１１の回転軸とＹ軸との角度φ１が９０°程度になるように設けられ、これによってウェハ側面のエッジ面の研磨を可能にしている。図５（ａ）では、研磨用ロール１１が、この研磨用ロール１１の回転軸とＹ軸との角度φ１が−９０°から−３０°程度になるように設けられ、これによってウェハ裏面側のエッジ面の研磨を可能にしている。
【００３９】
つぎに、図２に示すエッジポリッシング部６の動作の一例について説明する。図２では、３個の研磨用ロール１１による３つの研磨位置近傍にスラリー供給機構９およびスラリー管１０などによってスラリーが供給され、これらの研磨用ロール１１の回転と半導体ウェハ８の回転によってエッジ面の研磨が行われる。この際に、前述した図３〜図５のそれぞれ対応する３個の研磨用ロール１１によって、それぞれ違ったエッジ面が同時に研磨される。
【００４０】
ここで、前述のように３個の研磨用ロール１１による研磨位置近傍にスラリーを供給することで、つぎの利点を得ることができる。第１に、半導体ウェハ８の中央に供給する場合などと比べて、スラリーの使用効率を上げることができる。第２に、研磨を行わない箇所へのスラリーの供給を極力抑えることができるため、スラリーによる不必要な半導体ウェハの汚染を防止することができ、研磨後の洗浄時間などの短縮が可能になる。これらによって、研磨工程の効率を向上させることができる。
【００４１】
また、研磨動作の際は、図２の研磨用ロール動作機構１２やウェハ回転機構によって適時、研磨用ロール１１や半導体ウェハ８に対する調整が行われる。例えば、前記研磨用ロール１１の回転速度や半導体ウェハ８の回転方向および回転速度は、研磨速度を重視する段階やエッジ面の膜質を重視する段階などといった研磨工程内の各段階に応じて調整される。
【００４２】
また、例えば、図３（ａ）に示すような研磨用ロール１１の回転軸とＹ軸との角度φ１も、エッジ面の曲面に応じて調整がなされる。さらに、研磨用ロール１１は、その回転軸方向にも移動し、これによって研磨用ロール１１表面の研磨パッドがまんべんなく使用される。
【００４３】
そして、これらの研磨は、図３〜図５などで説明したように、研磨用ロール１１の回転軸とＸ軸との角度φ２が９０°以外に保たれた状態で行われる。この状態で研磨動作を行うことによって、主に次のような利点を得ることができる。
【００４４】
（１）研磨時の接触面積が増加し、また研磨剤（スラリー）を廻り込ませる効果も上がることによって、研磨工程の効率が向上する。
【００４５】
（２）研磨位置に加わる負荷の低減によって、パーティクルの発生やクラック等の発生を抑制することができる。
【００４６】
（３）更に研磨用ロール１１の回転方向を定めることによって、半導体ウェハの汚染の度合いを低減することができ、研磨工程の効率が向上する。
【００４７】
まずは、前記（１）の研磨工程の効率向上に関して説明する。例えば、図３（ｂ）を例として、本発明の前提となる従来のエッジポリッシング部は、研磨用ロール１１の回転軸とＸ軸との角度φ２が９０°に保たれ、研磨用ロール１１の回転によってＸ軸方向に向けて研磨を行っていた。本発明においては、研磨用ロール１１の回転軸とＸ軸との角度に一定の傾きφ２を持たせ、研磨用ロール１１の回転によってＸ軸と重ならない方向に向かって研磨を行う。
【００４８】
これによって、従来の研磨用ロール１１に比べると研磨位置における接触面積が（１／ｓｉｎφ２）倍増加することになり、研磨時間を短縮することができる。また、Ｘ軸との角度φ２を変えることで、接触面積を自由に調整することも可能になる。また、図２のように、異なるエッジ面に対応する３個などの研磨用ロール１１の数を、前記接触面積が増えることにより、例えば２個などに減らせるということも考えられる。
【００４９】
さらに、研磨位置に研磨剤を供給した際、Ｘ軸はこの研磨剤を受け止める方向となる。したがって、研磨用ロール１１がＸ軸に対する傾きを備えていることで、研磨剤を十分に研磨用ロール１１とエッジ面との間に廻り込ませることができ、研磨速度の向上と、研磨剤の使用効率の向上が図れる。
【００５０】
つぎに、前記（２）のエッジ面の膜質の向上に関して、図７、図８を用いて説明する。図７は、本発明の前提となる従来のエッジポリッシング部において、ウェハエッジ面に加わる負荷状態の一例を模式的に示す図であり、（ａ）はその斜視図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）はパーティクルが発生した際の一例を示す説明図である。図８は、本発明の一実施の形態の半導体製造装置において、エッジポリッシング部におけるウェハエッジ面に加わる負荷状態の一例を、模式的に示す斜視図である。
【００５１】
図７（ａ）では、積層残膜に対して研磨用ロール１１の回転によって生じるストレスをＦｐｒとし、研磨用ロール１１が積層残膜を押しつけることによって生じるＹ軸方向のストレスをＦｐｆとし、ＦｐｒとＦｐｆの合成ストレスをＦとしている。この場合、Ｆｐｒの方向はＸ軸と重なる方向となる。
【００５２】
また、図７（ｂ）では、研磨用ロール１１が、Ｚ軸に対してθ１の角度でＹ軸方向に傾けられ、この研磨用ロール１１が積層残膜を押しつけることによって生じるストレスをＦｐとし、このＦｐを、Ｙ軸方向のストレスＦｐｆとＺ軸方向のストレスＦｐｄとに分けて表示している。つまり、Ｆｐｆの値は、Ｆｐ×ｃｏｓθ１となる。
【００５３】
一方、図８では、研磨用ロール１１が、Ｚ軸に対してθ２の角度でＸ軸方向に傾けられ、積層残膜に対して研磨用ロール１１の回転によって生じるストレスをＦｐｒとし、研磨用ロール１１が積層残膜を押しつけることによって生じるＹ軸方向のストレスをＦｐｆとしている。このＦｐｒは、前記θ２の角度により、Ｘ軸成分ＦｐｒｘとＺ軸成分とを有している。そして、ＦｐｒｘとＦｐｆの合成ストレスをＦとしている。
【００５４】
図７（ａ）において、従来では、例えば研磨速度を上げるために研磨用ロール１１の回転速度を上げていくと、Ｆｐｒの増大と共にＦの値が大きくなる。これによって、図７（ｃ）に示すように、例えば、積層残膜がＸ軸方向に大きく剥がれ落ち、クラックなどのデバイス破壊が発生する可能性が考えられた。
【００５５】
しかしながら、図８においては、ＦｐｒがＺ軸方向にも分散し、Ｘ軸方向のストレスＦｐｒｘの値は、Ｆｐｒ×ｃｏｓθ２となる。そして、合成ストレスＦの方向も、図７（ａ）と比較して、積層残膜を押し付けるＦｐｆの方向に近づく。
【００５６】
このように、図７（ａ）と同じ研磨用ロール１１の回転数の場合でも、被研磨膜に対するＸ軸方向のストレスが小さくなり、より積層残膜を押し付ける方向に力が働くため、クラックなどのデバイス破壊が発生する可能性を低減させることができ、研磨工程の歩留りが向上する。なお、図７（ｃ）では、積層残膜がＸ軸方向に剥がれ落ちる場合を例としたが、剥がれ落ち易い方向が異なれば、それに応じて前記θ２の値を調整することで剥がれ落ち難くすることも可能である。
【００５７】
つぎに、前記（３）の研磨工程の効率向上に関して説明する。研磨用ロール１１は、その研磨用ロール１１の位置に応じて、半導体ウェハの内側から外側に向かう方向に回転する。すなわち、例えば、図３でのウェハ表面側および図４でのウェハ側面のエッジ面を研磨する際の研磨用ロール１１は、時計回りに回転し、図５でのウェハ裏面側のエッジ面を研磨する際の研磨用ロール１１は、反時計回りに回転する。また、図６でのウェハ表面側のエッジ面を研磨する際の研磨用ロール１１は、反時計回りに回転する。
【００５８】
これらの回転によって、研磨によって発生した膜やスラリーなどを含む研磨屑は、主に半導体ウェハ８の外側へ掃き出される。これによって、研磨屑が半導体ウェハ８へ飛散することによる汚染の度合いを低減することができる。そして、研磨後の洗浄時間なども短縮することが可能になる。
【００５９】
さらに、図３、図４および図６では、前述の研磨用ロール１１の回転方向によって、研磨屑を半導体ウェハ８の裏面方向に掃き出すことにもなる。これにより、特に汚染が懸念させる半導体ウェハ８の表面に対して研磨屑が飛散する確率を低減することができる。なお、半導体ウェハ８の表面に付着した研磨屑は、洗浄による除去が不完全となり、歩留りに影響を及ぼす可能性も考えられるが、研磨屑を裏面方向に掃き出すことによって、このような可能性を低減することも可能になる。
【００６０】
また、前記研磨用ロール１１だけでなく半導体ウェハ８も、図２で説明したウェハ回転機構によって時計回りおよび反時計回りに回転することができる。研磨用ロール１１の回転が時計回りとすると、半導体ウェハ８の回転が時計回りの際は、相対速度を早める方向となるため、研磨位置に加わる負荷は増加するが、研磨速度を上げることができる。
【００６１】
逆に、半導体ウェハ８の回転が反時計回りの際は、研磨速度は下がるが、研磨位置に加わる負荷を減少させることができる。したがって、半導体ウェハ８の回転方向を、研磨工程内において、研磨速度を重視する段階とエッジ面の質を重視する段階とで適時使い分けることも有効と言える。
【００６２】
以上、これまでに説明したように、図２に示したようなエッジポリッシング部を用いると、特に、研磨工程の効率を向上させることができる。また、図２では、３対の研磨用ロールおよびスラリー供給管などでエッジポリッシング部を構成したが、勿論これに限定される訳ではなく、例えば、図９に示すような構成であってもよい。
【００６３】
図９は、本発明の一実施の形態の半導体製造装置において、図２とは異なるエッジポリッシング部の構成の一例を示す図であり、（ａ）は３個の研磨用ロールと１個のスラリー管で構成した例、（ｂ）は２対の研磨用ロールおよびスラリー管で構成した例、（ｃ）は２個の研磨用ロールと１個のスラリー管で構成した例、（ｄ）は１対の研磨用ロールおよびスラリー管で構成した例である。図９において示す研磨用ロール１１は、いずれも図２の場合と同様、Ｘ軸に対して一定の角度φ２の傾きを有しているものとする。
【００６４】
図９（ａ）では、スラリー管１０によってスラリーが半導体ウェハ８の中央付近に滴下され、半導体ウェハ８の回転によって各研磨位置にスラリーが供給される。３個の研磨用ロール１１は、図２の場合と同様、それぞれ、ウェハ表面側、ウェハ側面、ウェハ裏面側のエッジ面を研磨するように研磨用ロール動作機構１２によって調整される。
【００６５】
図９（ｂ）では、２本のスラリー管１０によって、２箇所の研磨位置近傍にスラリーが供給される。２個の研磨用ロール１１の内、一方はウェハ表面側からウェハ側面を研磨するように研磨用ロール動作機構１２によって調整され、他方はウェハ裏面側からウェハ側面を研磨するように研磨用ロール動作機構１２によって調整される。または、２個の研磨用ロール１１のそれぞれが、ウェハ表面側から側面を経由して裏面側を研磨してもよい。また、スラリー供給機構９は、２個であってもよい。
【００６６】
図９（ｃ）では、スラリー管１０によってスラリーが半導体ウェハ８の中央付近に滴下され、半導体ウェハ８の回転によって各研磨位置にスラリーが供給される。２個の研磨用ロール１１の内、一方はウェハ表面側からウェハ側面を研磨するように研磨用ロール動作機構１２によって調整され、他方はウェハ裏面側からウェハ側面を研磨するように研磨用ロール動作機構１２によって調整される。または、２個の研磨用ロール１１のそれぞれが、ウェハ表面側から側面を経由して裏面側を研磨してもよい。
【００６７】
図９（ｄ）では、スラリー管１０によって、研磨位置近傍にスラリーが供給される。研磨用ロール１１は、ウェハ表面側から側面を経由して裏面側を研磨するように研磨用ロール動作機構１２によって調整される。
【００６８】
これらの構成の内、図９の（ｂ），（ｄ）においては、研磨位置近傍にスラリーを供給することで、図２での説明と同様、半導体ウェハ８の汚染の度合いの低減や研磨剤の使用効率の向上などにより、研磨工程の効率を向上させることができる。
【００６９】
つぎに、図１０〜図１３により、これまでに説明したような半導体製造装置を用いて半導体ウェハのエッジ面に積層された残膜を研磨する工程を、デバイスプロセス工程の一部に適用した際の一例を説明する。図１０は、本発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法において、ゲート材を研磨する工程を含んだデバイスプロセス工程の一例を示すフロー図である。図１１は、本発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法において、中間配線および容量電極形成材を研磨する工程を含んだデバイスプロセス工程の一例を示すフロー図である。
【００７０】
図１２は、本発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法において、メタル配線形成前の絶縁膜を研磨する工程を含んだデバイスプロセス工程の一例を示すフロー図である。図１３は、本発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法において、メタル配線材と絶縁膜の積層膜を研磨する工程を含んだデバイスプロセス工程の一例を示すフロー図である。
【００７１】
図１０に示すデバイスプロセス工程は、例えば、アイソレーション工程（Ｓ１０１）後にゲート酸化膜が形成され（Ｓ１０２）、その後、ポリシリコン（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）などといったゲート材が堆積される。なお、場合によっては、ゲート材としてＰｏｌｙ−Ｓｉ上にタングステンシリサイド（ＷＳｉ）やＣＶＤ酸化膜などが積層されることもある（Ｓ１０３）。そして、半導体ウェハ（半導体装置）のエッジ面に堆積された前記ゲート材をこれまでに説明したような半導体製造装置を用いて研磨し、除去する（Ｓ１０４）。その後、ゲート形成ホトリソグラフィ（Ｓ１０５）やゲート形成エッチング（Ｓ１０６）などが行われる。
【００７２】
図１１に示すデバイスプロセス工程は、例えば、絶縁膜の堆積（Ｓ１１１）後、中間配線および容量電極形成材としてＰｏｌｙ−Ｓｉ等が堆積される（Ｓ１１２）。ここで、半導体ウェハのエッジ面に堆積された前記Ｐｏｌｙ−Ｓｉ等をこれまでに説明したような半導体製造装置を用いて研磨し、除去する（Ｓ１１３）。その後、電極パターン形成ホトリソグラフィ（Ｓ１１４）や電極パターン形成エッチング（Ｓ１１５）などが行われる。
【００７３】
図１２に示すデバイスプロセス工程は、例えば、絶縁膜が堆積され（Ｓ１２１）、この際に半導体ウェハのエッジ面に堆積された絶縁膜をこれまでに説明したような半導体製造装置を用いて研磨し、除去する（Ｓ１２２）。その後、電極ホールパターン形成ホトリソグラフィ（Ｓ１２３）、電極ホールパターン形成エッチング（Ｓ１２４）、メタル配線材の堆積（Ｓ１２５）、メタル配線パターン形成ホトリソグラフィ（Ｓ１２６）およびメタル配線パターン形成エッチング（Ｓ１２７）などが行われる。
【００７４】
図１３に示すデバイスプロセス工程は、例えば、メタル配線材が堆積され（Ｓ１３１）、メタル配線パターン形成ホトリソグラフィ（Ｓ１３２）およびメタル配線パターン形成エッチング（Ｓ１３３）が行われた後、絶縁膜が堆積される（Ｓ１３４）。ここで、半導体ウェハのエッジ面に堆積された前記メタル配線材や絶縁膜をこれまでに説明したような半導体製造装置を用いて研磨し、除去する（Ｓ１３５）。その後、電極ホールパターン形成ホトリソグラフィ（Ｓ１３７）および電極ホールパターン形成エッチング（Ｓ１３８）などが行われる。なお、場合によっては、前記Ｓ１３５の後に絶縁膜の堆積（Ｓ１３６）が行われる場合もある。
【００７５】
以上のように、デバイスプロセス工程内に、半導体ウェハのエッジ面に堆積された残膜を、これまでに説明したような半導体製造装置を用いて研磨する工程を含ませることで、その後の工程において、エッジ面の残膜などが剥がれ落ちることによるパーティクルの発生を低減することができる。また、堆積時の膜ムラ、エッチング時のレートばらつきなどによって不均一となったエッジ面の残膜に、治具などの応力が加わることなどによって生じるクラック等の発生も低減することができる。
【００７６】
また、場合によっては、デバイスプロセス工程内で、クランプレスやシャドーリングといった半導体ウェハのエッジ面を保護するような調整作業を行う場合があるが、これらの調整作業を簡素化および効率化することが可能になる。さらに、これらの研磨工程は、これまでに説明したような半導体製造装置を用いることによって、前述したように研磨速度や、研磨剤の使用効率や、半導体ウェハの汚染の度合いなどの点で効率化が図れ、スループットの向上と製造コストの低減などが図れる。
【００７７】
以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００７８】
例えば、前述した本発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法の説明においては、本発明の一実施の形態の半導体製造装置を、デバイスプロセス工程へ適用する例で説明したが、勿論スライシングから面取り後のポリッシング工程にも適用可能である。
【００７９】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００８０】
（１）半導体ウェハと研磨用ロールの接触面積を増加させることが可能になり、研磨速度および研磨範囲が増加する。これによって研磨時間を短縮することが可能になる。
【００８１】
（２）研磨時の研磨剤を半導体ウェハの研磨位置に廻り込ませる効果が上がり研磨効率が上がる。
【００８２】
（３）研磨用ロールの回転方向が研磨屑を半導体ウェハの外側へ掃き出す方向となり、研磨屑が半導体ウェハへ飛散する確率を低減させることができる。これによって、研磨後の洗浄時間が短縮される。
【００８３】
（４）研磨剤を半導体ウェハの研磨位置近傍に供給することにより、半導体ウェハ表面の汚染の度合いを低減することができる。これによって、研磨後の洗浄時間が短縮される。
【００８４】
（５）前記（１）〜（４）によって、研磨工程の効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の半導体製造装置において、その構成の一例を示す構成概略図である。
【図２】本発明の一実施の形態の半導体製造装置において、エッジポリッシング部の構成の一例を示す上面図である。
【図３】本発明の一実施の形態の半導体製造装置において、ウェハ表面側のエッジ面を研磨する際の研磨用ロールとエッジ面との位置関係の一例と、研磨時の動作の一例を示す説明図であり、（ａ）はその位置関係の側面図、（ｂ）はその位置関係の正面図である。
【図４】本発明の一実施の形態の半導体製造装置において、ウェハ側面のエッジ面を研磨する際の研磨用ロールとエッジ面との位置関係の一例と、研磨時の動作の一例を示す説明図であり、（ａ）はその位置関係の側面図、（ｂ）はその位置関係の正面図である。
【図５】本発明の一実施の形態の半導体製造装置において、ウェハ裏面側のエッジ面を研磨する際の研磨用ロールとエッジ面との位置関係の一例と、研磨時の動作の一例を示す説明図であり、（ａ）はその位置関係の側面図、（ｂ）はその位置関係の正面図である。
【図６】本発明の一実施の形態の半導体製造装置において、図３（ｂ）を例として、これを変形した研磨用ロールとエッジ面との位置関係の一例を示す側面図である。
【図７】本発明の前提となる従来のエッジポリッシング部において、ウェハエッジ面に加わる負荷状態の一例を模式的に示す図であり、（ａ）はその斜視図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）はパーティクルが発生した際の一例を示す説明図である。
【図８】本発明の一実施の形態の半導体製造装置において、エッジポリッシング部におけるウェハエッジ面に加わる負荷状態の一例を、模式的に示す斜視図である。
【図９】本発明の一実施の形態の半導体製造装置において、図２とは異なるエッジポリッシング部の構成の一例を示す図であり、（ａ）は３個の研磨用ロールと１個のスラリー管で構成した例、（ｂ）は２対の研磨用ロールおよびスラリー管で構成した例、（ｃ）は２個の研磨用ロールと１個のスラリー管で構成した例、（ｄ）は１対の研磨用ロールおよびスラリー管で構成した例である。
【図１０】本発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法において、ゲート材を研磨する工程を含んだデバイスプロセス工程の一例を示すフロー図である。
【図１１】本発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法において、中間配線および容量電極形成材を研磨する工程を含んだデバイスプロセス工程の一例を示すフロー図である。
【図１２】本発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法において、メタル配線形成前の絶縁膜を研磨する工程を含んだデバイスプロセス工程の一例を示すフロー図である。
【図１３】本発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法において、メタル配線材と絶縁膜の積層膜を研磨する工程を含んだデバイスプロセス工程の一例を示すフロー図である。
【符号の説明】
１  ウェハ洗浄部
２  洗浄液供給部
３  ロード・アンロード部
４  搬送ロボット部
５  ウェハ位置合せ部
６  エッジポリッシング部
７  研磨剤スラリー供給部
８  半導体ウェハ
９  スラリー供給機構
１０  スラリー管
１１  研磨用ロール
１２  研磨用ロール動作機構
【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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【図１３】
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