(57)【要約】半導体ウエハを処理する方法は、シリコン層を半導体ウエハに堆積することを含む。第１スラリーが半導体ウエハに付与され、シリコン層は研磨され、シリコン層を滑らかにする。第２スラリーが半導体ウエハに付与される。第２スラリーは、第１スラリーより多い量の腐食剤を含む。
2018537844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウエハを処理する方法であって、
シリコン層を半導体ウエハに堆積することと、
第１スラリーを半導体ウエハに付与することと、
シリコン層を研磨して、シリコン層を滑らかにすることと、
第２スラリーを半導体ウエハに付与することとを含み、
第２スラリーは、第１スラリーより多い量の腐食剤を含む、方法。
【請求項２】
シリコン層は、多結晶シリコン層であり、
該層は、研磨後に減少した粗さを有し、
多結晶粒子境界は、研磨によって減少している、請求項１記載の方法。
【請求項３】
シリコン層は、第１スラリーを用いて予め定めた時間で研磨され、
予め定めた時間は、約１分〜約５分の範囲である、請求項１記載の方法。
【請求項４】
予め定めた時間は、約２分である、請求項１記載の方法。
【請求項５】
シリコン層は、第２スラリーを用いて予め定めた時間で研磨され、
予め定めた時間は、約５分〜約１５分の範囲である、請求項１記載の方法。
【請求項６】
腐食剤は、水酸化カリウムである、請求項１記載の方法。
【請求項７】
第２スラリーのｐＨは、第１スラリーのｐＨより大きい、請求項１記載の方法。
【請求項８】
シリコン層を研磨する前に、半導体ウエハを洗浄して、シリコン層での成長を促進することをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項９】
シリコン層を研磨する前に、シリコン酸化物層をシリコン層の上に形成することをさらに含む、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
半導体ウエハを洗浄することは、標準洗浄１（ＳＣ１）を用いて半導体ウエハを洗浄することを含む、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
半導体ウエハを処理する方法であって、
シリコン層を半導体ウエハに堆積することと、
半導体ウエハを第１ウエハ研磨装置に配置することと、
半導体ウエハが第１ウエハ研磨装置に配置される間にシリコン層を研磨して、シリコン層の第１部分が除去されることと、
半導体ウエハを第２ウエハ研磨装置に配置することと、
半導体ウエハが第２ウエハ研磨装置に配置される間にシリコン層を研磨して、シリコン層の第２部分が除去されることとを含む方法。
【請求項１２】
シリコン層が第１ウエハ研磨装置で研磨される間に、シリコン層の厚さの約０．３μｍ〜約１μｍが除去される、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
シリコン層が第２ウエハ研磨装置で研磨される間に、シリコン層の厚さの約０．１μｍ〜約０．５μｍが除去される、請求項１１記載の方法。
【請求項１４】
半導体ウエハが第１ウエハ研磨装置に配置される間に、第１スラリーを半導体ウエハに付与することをさらに含む、請求項１１記載の方法。
【請求項１５】
半導体ウエハが第１ウエハ研磨装置に配置される間に、第２スラリーを半導体ウエハに付与することをさらに含み、第２スラリーは第１スラリーより多い量の腐食剤を含む、請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
半導体ウエハを処理する方法であって、
シリコン層を半導体ウエハに堆積することと、
半導体ウエハを洗浄して、シリコン層での成長を促進することと、
半導体ウエハが洗浄された後、半導体ウエハを研磨して、シリコン層を滑らかにすることとを含む方法。
【請求項１７】
半導体ウエハを研磨する前に、シリコン酸化物層をシリコン層の上に形成することをさらに含む、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
半導体ウエハを洗浄することは、標準洗浄１（ＳＣ１）を用いて半導体ウエハを洗浄することを含む、請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
半導体ウエハを研磨した後に、半導体ウエハを洗浄することをさらに含む、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
半導体ウエハは、第１スラリーおよび第２スラリーを用いて研磨され、第２スラリーは第１スラリーより多い量の腐食剤を含む、請求項１６記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本願は、米国仮特許出願（第６２／２３５１９７号、２０１５年９月３０日出願）の優先権を主張しており、この開示は参照により全体としてここに組み込まれる。
【０００２】
本開示は、一般に半導体ウエハの処理に関し、詳細には半導体ウエハの研磨面を含む半導体ウエハを処理するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
半導体ウエハは、例えば、集積回路（ＩＣ）チップ、シリコン・オン・インシュレータ（ＳＯＩ）ウエハ、高周波−ＳＯＩ（ＲＦ−ＳＯＩ）ウエハなどの半導体デバイスの生産で使用される。典型的には、半導体ウエハは、高伝導度反転蓄積層の形成を生じさせる高抵抗基板を含み、これは半導体デバイスの性能を妨げる。
【０００４】
幾つかのプロセスにおいて、例えば、多結晶シリコン層などの層が、半導体ウエハの表面に堆積され、密度電荷トラップを提供し、これにより高伝導度反転蓄積層の形成を抑制する。例えば、この層は、高抵抗基板と埋め込み酸化物（ＢＯＸ）との間の界面を形成する表面に堆積でき、界面を横切る電荷の移動を妨げる。いったん堆積されると、層は、半導体ウエハ上に粗い表面を形成する傾向がある。従って、半導体ウエハの粗い表面は、ＩＣチップ、ＳＯＩウエハ、ＲＦ−ＳＯＩウエハなどの半導体デバイスの生産のための厳密なパラメータを満たす特性を有するようにさらに処理する必要がある。
【０００５】
典型的には、半導体ウエハの表面は、多結晶層粗さおよび微小欠陥を含む表面特性を改善するように研磨される。半導体ウエハを研磨する１つの方法は、化学機械研磨（ＣＭＰ）と称される。ＣＭＰプロセスは、しばしば円形研磨パッドを使用する。スラリー(slurry)がパッドに付与されると、パッドは回転し、ウエハは、パッドに接触して付勢される。しかしながら、多結晶層がウエハに堆積された場合に形成され得る撓みまたは曲げに起因して、ウエハはパッドに不均一に接触することがある。こうした不均一接触は、研磨後の表面特性に影響し、これはウエハを不満足なものとし、または追加の処理を要求する。例えば、ウエハは、パッドとウエハとの間の不均一接触に起因して、高いレートでテーパー状になることがある。
【０００６】
時々、ＣＭＰプロセスで使用されるスラリーは、腐食(caustic)剤を含む。しかしながら、腐食剤は、ウエハの表面特性に悪影響を与えることがある。例えば、腐食剤は、多結晶層の粒子境界を装飾することがあり、ウエハを不満足なものとし、または追加の処理を要求する。装飾された粒子境界は、更なる処理の際、例えば、半導体ウエハのボンディングの際、半導体ウエハの完全性に影響する欠陥を形成することがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、パッド接触の均一性を増加させ、腐食剤の悪影響を低減する、半導体ウエハを研磨する方法についてニーズがある。
【０００８】
この背景セクションは、以下に説明及び／又は権利請求する本開示の種々の態様に関連し得る技術の種々の態様を読者に紹介することを意図している。この議論は、読者に背景情報を提供して、本開示の種々の態様のより良い理解を促進するのに役立つと考える。従って、これらの記述は、この観点で読むべきであり、先行技術の承認としてではないと理解すべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一態様において、半導体ウエハを処理する方法は、シリコン層を半導体ウエハに堆積することを含む。第１スラリーが半導体ウエハに付与され、シリコン層は研磨され、シリコン層を滑らかにする。第２スラリーが半導体ウエハに付与される。第２スラリーは、第１スラリーより多い量の腐食剤を含む。
【００１０】
他の態様において、半導体ウエハを処理する方法は、シリコン層を半導体ウエハに堆積することを含む。半導体ウエハは、第１ウエハ研磨装置に配置される。半導体ウエハが第１ウエハ研磨装置に配置される間にシリコン層は研磨され、そのためシリコン層の一部が除去される。半導体ウエハは、第２ウエハ研磨装置に配置される。半導体ウエハが第２ウエハ研磨装置に配置される間にシリコン層は研磨され、そのためシリコン層の一部が除去される。
【００１１】
他の態様において、半導体ウエハを処理する方法は、シリコン層を半導体ウエハに堆積することを含む。半導体ウエハは、洗浄され、シリコン層での成長を促進する。半導体ウエハが洗浄された後、半導体ウエハは研磨され、シリコン層を滑らかにする。
【００１２】
上述した態様に関連して記述した特徴について種々の改良が存在する。更なる特徴を、上述した態様に組み込んでもよい。これらの改良および追加の特徴は、個別にまたは任意の組合せで存在してもよい。例えば、図示した実施形態の何れかに関連して後述する種々の特徴が、上述した態様の何れかに、単独または任意の組合せで組み込んでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】半導体ウエハの一実施形態の断面図である。
【図２】ウエハ研磨システムの一実施形態の部分概略斜視図である。
【図３】図２に示すウエハ研磨システムのウエハ研磨装置の一実施形態の側面図である。
【図４】半導体ウエハを処理する方法の一実施形態を示すフロー図である。
【図５】半導体ウエハを処理する方法の他の実施形態を示すフロー図である。
【図６】研磨の際にウエハのエリアから除去された材料の量を示す説明図である。
【図７】説明した研磨方法の際にウエハのエリアから除去された材料の量を示す説明図である。
【図８】研磨の際に除去される材料の量を研磨パッドの寿命と比較するチャートである。
【図９】研磨パッドが説明した研磨方法で使用される場合、研磨の際に除去される材料の量を研磨パッドの寿命と比較するチャートである。
【図１０】研磨後にウエハでの表面欠陥を示す半導体ウエハの説明図である。
【図１１】図４に示す方法に従って、研磨後にウエハでの表面欠陥を示す半導体ウエハの説明図である。
【図１２】ウエハを処理する際に使用されるスラリーの特性を比較するチャートである。
【００１４】
種々の図面での同様な参照符号は、同様な要素を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
ここで図面、特に図１を参照して、半導体ウエハの一実施形態が、参照符号１００によって全体に全般的に指定される。ウエハ１００は、半導体ウエハのいずれのタイプでもよく、説明した方法は、任意の半導体デバイス、例えば、集積回路（ＩＣ）チップ、シリコン・オン・インシュレータ（ＳＯＩ）ウエハ、高周波−ＳＯＩ（ＲＦ−ＳＯＩ）ウエハなどで使用されるウエハの表面を研磨するために使用できる。
【００１６】
例示の実施形態において、ウエハ１００は、ハンドルウエハ１０２と、ドナーウエハ１０４とを含む。ドナーウエハ１０４は、ウエハ１０６と、ウエハ１０６に堆積された酸化物層１０８とを含む。ハンドルウエハ１０２は、基板ウエハ１１０と、基板ウエハ１１０に堆積されたシリコン層１１２とを含み、ドナーウエハ１０４と接合するように構成される。シリコン層１１２は、基板表面１１４と、基板表面１１４に対向するドナー表面１１６とを含む。シリコン層１１２の厚さ１１８が、基板表面１１４とドナー表面１１６との間で測定される。いくつかの実施形態において、シリコン層１１２の厚さ１１８は、一例として、約１マイクロメータ〜約５マイクロメータの範囲である。他の実施形態において、シリコン層１１２は、任意の適切な厚さ１１８を有してもよく、ウエハ１０４の任意の部分をカバーしてもよい。例示の実施形態において、シリコン層１１２は、多結晶シリコン層であり、これは電子電荷トラップとして主に使用される
【００１７】
図２を参照して、ウエハ研磨システムの一実施形態が参照符号２００によって全体に全般的に指定される。ウエハ研磨システム２００は、複数のウエハ研磨装置２０２を含む。適切な実施形態において、ウエハ研磨システム２００は、ウエハ研磨システム２００が説明したように機能できる任意の数のウエハ研磨装置２０２を含んでもよい。説明する実施形態において、ウエハ研磨システム２００は、３つのウエハ研磨装置２０２を含む。
【００１８】
図３に示すように、ウエハ研磨装置２０２は、旋回可能テーブル２０６の上に搭載された研磨パッド２０４と、半導体ウエハ１００を研磨パッド２０４の上に搭載するための回転可能ヘッド２１０を有するウエハ搭載装置２０８とを含む。リング２１１は、研磨パッド２０４に対してウエハ１００を位置決めするのを容易にする。適切な実施形態において、ウエハ研磨装置２０２は、１つを含む任意の数の研磨パッド２０４、ウエハ搭載装置２０８およびリング２１１を含んでもよい。説明する実施形態において、各ウエハ研磨装置２０２は、２つのウエハ搭載装置２０８を含む。両方のウエハ１００および研磨パッド２０４が回転すると、ウエハ搭載装置２０８は、ウエハ１００を保持し、ウエハ１００を研磨パッド２０４に接触させる。研磨パッド２０４は、摩耗により、そして研磨パッド２０４の表面２１６に付与できるスラリー２１４を用いて、ウエハ１００の表面を研磨する。適切な実施形態において、表面２１２は、ウエハ１００の基板表面１１４（図１）、ドナー表面１１６（図１）またはいずれか他の表面でもよい。
【００１９】
説明する実施形態において、各ウエハ研磨装置２０２は、スラリー２１４を注入するためのノズル２１８を含む。ノズル２１８のいずれか１つは、いずれか他のノズル２１８から注入されるスラリー２１４とは異なるスラリー２１４を注入してもよい。さらに、異なるスラリー２１４が、研磨プロセスの際に、いずれか単一のノズル２１８から注入されてもよい。
【００２０】
例示の実施形態において、スラリー２１４は、表面２１２を研磨するのを容易にする流体の混合を含む。スラリー２１４は、表面２１２を摩耗できる任意の化学薬品および他の材料を含んでもよい。スラリー２１４はまた、研磨の際に表面２１２を摩耗させるのに適した任意のサイズの粒子を含んでもよい。いくつかの実施形態において、スラリー２１４は、約２０ナノメータ〜約８０ナノメータ、または約２５ナノメータ〜約４５ナノメータの直径を有する粒子を含んでもよい。
【００２１】
研磨の際、スラリー２１４は、研磨パッド２０４とウエハ１００との間に付与され、ウエハ１００の表面２１２を研磨するのを支援する。研磨パッド２０４がウエハ１００に対して押圧された場合、研磨パッド２０４は、ウエハ１００の表面２１２に対してスラリー２１４を働かせて、ウエハ１００の表面２１２から材料を同時かつ均等に除去し、ウエハ１００の全体平滑度を改善するのを支援する。ウエハ１００の表面２１２が研磨されると、シリコンが除去され、スラリー２１４の摩耗作用によって、ある微細損傷が表面２１２に生成される。一例として、中間研磨操作は、ウエハ１００の表面２１２から材料の約１マイクロメータ未満を除去する。続いて、表面２１２上にスラリー２１４によって生成された微細損傷は、最終研磨において除去される。
【００２２】
図４は、半導体ウエハを処理する例示の方法３００のフローチャートである。方法３００は、一般に、シリコン層１１２をウエハ１００に堆積すること（３０２）、ウエハ１００を第１ウエハ研磨装置２０２に配置すること（３０４）、第１スラリー２１４を用いてシリコン層１１２を研磨すること（３０６）、第２スラリー２１４を用いてシリコン層１１２を研磨すること（３０８）、ウエハ１００を第２ウエハ研磨装置２０２に配置すること（３１０）、およびシリコン層１１２を研磨すること（３１２）を含む。
【００２３】
方法３００の例示の実施形態において、研磨は、複数のウエハ研磨装置２０２で実行される。いくつかの実施形態において、ウエハ１００は、単一の研磨装置２０２を用いて研磨してもよい。方法３００の例示の実施形態において、ウエハ１００は、初期の粗い研磨のために第１ウエハ研磨装置２０２に配置される。ウエハ１００は、第１ウエハ研磨装置２０２において、摩耗されるべきウエハ１００の一部及び／又は達成されるべき所望の平滑度に適した時間の間に研磨できる。いくつかの実施形態において、ウエハ１００は、第１ウエハ研磨装置２０２において研磨され、厚さ１１８が約０．３μｍ〜約１μｍの範囲の量だけ減少するようにする。一実施形態において、ウエハ１００が第１ウエハ研磨装置２０２で研磨される間に、厚さ１１８は約０．５μｍだけ減少する。その結果、ウエハ１００の撓み及び／又は曲げは減少する。さらに、シリコン層１１２が第１ウエハ研磨装置２０２で研磨される間に、シリコン層１１２の表面応力が解放される。
【００２４】
ウエハ１００の撓み、曲げ及び／又は表面張力の減少は、後続の研磨の際、研磨パッド２０４がウエハ１００に対してほぼ均等な圧力で押圧されるのを促進する。例示の実施形態において、ウエハ１００は、追加の研磨のために第２ウエハ研磨装置２０２に配置される。ウエハ１００は、第２ウエハ研磨装置２０２において、摩耗されるべきウエハ１００の一部及び／又は達成されるべき所望の平滑度に適した時間の間に研磨できる。いくつかの適切な実施形態において、ウエハ１００は、第２ウエハ研磨装置２０２において研磨され、厚さ１１８が約０．１μｍ〜約０．５μｍの範囲の量だけ減少するようにする。一実施形態において、ウエハ１００が第２ウエハ研磨装置２０２で研磨される間に、厚さ１１８は約０．３μｍだけ減少する。ウエハ１００の撓み、曲げ及び／又は表面張力の減少に起因して、材料は、第１ウエハ研磨装置２０２での研磨よりも第１ウエハ研磨装置２０２での研磨の際により均等にウエハ１００から除去される。
【００２５】
研磨パッド２０４での材料の積み上げが、ウエハ１００を研磨するために複数のウエハ研磨装置２０２を使用することによって減少する。例えば、ウエハ１００を第１ウエハ研磨装置２０２から第２ウエハ研磨装置２０２に切り替えた場合、研磨パッド２０４は、研磨パッド２０４に残留する材料が取り除かれる。研磨パッド２０４での材料の積み上げを減少させることは、大量製造プロセスの際、研磨パッド２０４の寿命を増加させ、研磨パッド２０４が材料を均等に除去するのを促進する。
【００２６】
方法３００のいくつかの実施形態において、研磨パッド２０４は、ウエハ１００に対して押圧され、スラリー２１４が、予め定めた時間、研磨パッド２０４とウエハ１００との間に付与される。予め定めた時間は、摩耗されるべきウエハ１００の所望の一部及び／又は達成されるべき所望の平滑度に適した時間でもよい。異なるスラリー２１４が、研磨の際、異なる時間で研磨パッド２０４およびウエハ１００に付与してもよい。例えば、第１スラリー２１４は、約１分〜約５分の範囲、またはある例では約９０秒〜約１８０秒の範囲の時間で研磨パッド２０４およびウエハ１００に付与してもよい。一例において、第１スラリー２１４は、研磨の際、約２分間、研磨パッド２０４およびウエハ１００に付与される。
【００２７】
表面２１２での欠陥、例えば、粒子境界の装飾(decoration)を減少させるために、第１スラリー２１４は、腐食剤が実質的に無い。一実施形態において、第１スラリー２１４がウエハ１００に付与される際の研磨（３０６）は、材料の約０．１μｍ〜約０．２μｍを除去する。本開示で使用されるように、用語「腐食剤」は、化学作用、例えば、焼成(burning)または腐食(corroding)などを用いて材料を摩耗または除去することが可能な物質を意味する。いくつかの実施形態において、第１スラリー２１４は、本開示のいくつかの態様から逸脱することなく、弱い腐食剤または比較的少ない量の腐食剤を含んでもよい。
【００２８】
方法３００において、腐食剤を含有する第２スラリー２１４が、ウエハ１００の表面２１２の更なる研磨のために、研磨パッド２０４とウエハ１００との間に付与される。第２スラリー２１４は、ウエハ１００から材料を摩耗及び／又は除去するのを促進するのに適した任意の腐食剤を含んでもよい。一実施形態において、第２スラリー２１４は、弱い塩基腐食剤、例えば、限定なしで、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、水酸化テトラメチルアンモニウム、アミンなどを含む。アンモニア安定化コロイダルシリカスラリーがＮＰ８０２０Ｈである。ＮＰ８０２０Ｈは、約８〜約１０％のシリカ含量および約６５〜約７５ナノメータの粒子サイズを有する。
【００２９】
方法３００の例示の実施形態において、第２スラリー２１４は、第１スラリー２１４より多い量の腐食剤を含む。いくつかの実施形態において、腐食剤は、弱い塩基であるため、第２スラリー２１４は、第１スラリー２１４より高いｐＨを有する。例えば、第２スラリー２１４は、約１０〜約１２の範囲のｐＨを有し、第１スラリー２１４は、約１０未満のｐＨを有する。他の実施形態において、第１スラリー２１４および第２スラリー２１４は、ウエハ１００を研磨するのに適した任意のｐＨを有してもよい。
【００３０】
方法３００において、最後の「タッチ(touch)」または「フラッシュ(flash)」研磨操作の際、水がウエハ１００に付与され、サブマイクロメータの粗さを改善し、ウエハ１００の表面２１２に残留する微小欠陥を実質的に排除する。最後の研磨はまた、ウエハの平坦度を維持しつつ、研磨されたウエハにとって典型的で、多くのデバイス製造によって所望される滑らかな鏡面仕上げをウエハ１００の表面２１２に付与する。このタイプの最終研磨は、一般に、ウエハ１００の表面２１２から材料の約１マイクロメータ未満、または材料の約０．２５マイクロメータ〜約０．５マイクロメータを除去する。適切な実施形態において、最終研磨は、約０．１２マイクロメータ未満、または約０．０６マイクロメータ未満、または約０．０４８マイクロメータ未満の直径を有する粒子を除去する。水が追加されると、水はスラリー２１４を希釈する。いくつかの実施形態において、スラリー２１４は、約１部のシリカスラリー：約１０部の脱イオン水に希釈される。
【００３１】
図５は、半導体ウエハを処理する例示の方法４００のフローチャートである。方法４００は、一般に、シリコン層１１２をウエハ１００に堆積すること（４０２）、ウエハ１００を洗浄すること（４０４）、ウエハ１００を第１ウエハ研磨装置２０２で研磨すること（４０６）、ウエハ１００を第２ウエハ研磨装置２０２で研磨すること（４０８）、ウエハ１００を第３ウエハ研磨装置２０２で研磨すること（４１０）、およびウエハ１００を洗浄すること（４１２）を含む。
【００３２】
方法４００の例示の実施形態において、ウエハ１００を洗浄すること（４０４）は、洗浄液を使用する標準洗浄(standard clean)１（ＳＣ１）を用いてウエハ１００を処理することを含む。他の実施形態において、ウエハは、いずれかの洗浄プロセスを用いて洗浄してもよい。研磨の前にウエハを洗浄することは、ウエハ上の欠陥を減少させることを容易にし、粗いポリシリコン表面を保護し、粒子境界装飾を抑制または回避する。特に、研磨（４０６、４０８、４１０）の前にウエハを洗浄することは、ウエハ上においてある材料層、例えば、シリコン酸化物層の成長を促進し、これはシリコン層１１２を保護し、粒子境界装飾を低減する。
【００３３】
図６と図７に見えるように、説明した方法は、研磨の際、材料除去の均等性を増加させる。例えば、図６に示すウエハ５００が、研磨後に相当なテーパーを有しており、即ち、高い部分５０４からより低い部分５０２からの方がより多くの量の材料が除去されている。従って、ウエハ５００は、追加の処理を必要とすることがあり、及び／又は、半導体ウエハの表面特性について厳しい要求を満たさないことがある。これに対して図７に示すように、ウエハ５０６からの材料が、説明した研磨方法の際、ウエハ５０６の表面５０６全体に渡って実質的に均等に除去される。材料の約０．８μｍがウエハ５０６から除去され、一方、材料の約０．６μｍがウエハ５００から除去された。従って、ウエハ５０６から除去された材料の量は、ウエハ５００から除去された材料の量より多い。しかしながら、ウエハ５０６について使用した、説明した研磨方法の際に材料のより均等な除去に起因して、研磨後のウエハ５０６の厚さは、研磨後のウエハ５００の厚さより均等である。
【００３４】
図８に示すように、研磨の際に除去される材料の量は、典型的には研磨パッド２０４の寿命全体に渡って減少する。除去の減少は、研磨パッド２０４での材料の積み上げに少なくとも部分的に起因している。しかしながら、図９は、説明した方法で使用した研磨パッド２０４の除去レートは、研磨パッド２０４の寿命全体に渡って実質的に均等であることを示す。
【００３５】
図１０と図１１は、ウエハ６００およびウエハ７００の微分干渉コントラスト（ＤＩＣ）画像をそれぞれ示す。ＤＩＣ画像は、ウエハ６００およびウエハ７００の表面欠陥を強調する。ウエハ６００は、腐食剤を含む研磨プロセスにおいて単一のウエハ研磨装置を用いた研磨した。従って、ウエハ６００は、ウエハ６００の粒子境界において欠陥６０２および装飾６０４を含む。これに対してウエハ７００は、腐食剤が実質的に存在しないスラリー２１４とともに複数のウエハ研磨装置２０２を用いて研磨した。その結果、ウエハ７００は、ウエハ６００より表面欠陥が少ない。
【００３６】
図１２は、ウエハ１００を処理する際に使用されるスラリー８００の特性を比較するチャートである。スラリー８０２は、約９．８８のｐＨ、約５０％のシリカ含量、約３０ナノメータの平均粒子サイズを有する。スラリー８０４は、約１０．５のｐＨ、約９．８％のシリカ含量、約７１ナノメータの平均粒子サイズを有する。スラリー８０６は、約１０．１７のｐＨ、約９．４％のシリカ含量、約３５．１ナノメータの平均粒子サイズを有する。適切なスラリーは、イリノイ州、ネイパービルのナルコ社から入手できる。
【００３７】
シリコン・オン・インシュレータのウエハをいくつかの実施形態で説明したが、説明した方法およびシステムは、シリコン・オン・インシュレータのウエハだけでなく、任意のタイプのウエハを研磨するために使用できる。
【００３８】
説明した方法およびシステムの実施形態は、従前の方法およびシステムと比較して、改善された表面特性を有する半導体ウエハをより効率的に生産できる。例えば、説明した方法およびシステムは、ウエハ研磨の際、廃棄物を低減し、効率を増加させる、改善された研磨システムを提供する。詳細には、説明した実施形態は、複数の研磨装置を用いてウエハを研磨することを提供する。この実施形態は、研磨されたウエハの表面の均等性を増加させ、ウエハのテーパーを低減する。
【００３９】
いくつかの実施形態において、腐食剤なしのスラリーは、研磨プロセスの初期部分について使用される。こうしてウエハでの粗い欠陥に対する腐食剤からの影響が減少する。例えば、腐食剤による粒子境界の装飾が減少する。粒子境界の減少した装飾は、より良好な表面粗さ、下流プロセスでの少ない再生粗さ、改善された計測学を含む、多数の利益を有する。
【００４０】
本発明またはその実施形態の要素を導入する場合、冠詞（"a", "an", "the", "said"）は、１つ以上の要素が存在することを意味すると意図している。用語「備える(comprising)、含む(including)、有する(having)」は、包括的であって、列挙した要素以外の追加の要素が存在してもよいことを意味すると意図している。
【００４１】
上述の構造および方法において、本発明の範囲を逸脱することなく、種々の変更が可能であるが、上記記載に含まれ、添付図面に示される全ての事項が、例示として解釈すべきであり、限定する趣旨として解釈すべきでないことを意図している。
【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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【国際調査報告】
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