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公開番号2024148101
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-17
出願番号2023061032
出願日2023-04-04
発明の名称研磨布の洗浄方法
出願人信越半導体株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類B24B 53/017 20120101AFI20241009BHJP(研削;研磨)
要約【課題】研磨布の表面を傷つけずに研磨布内部を洗浄し、研磨布内部の蓄積物による目詰まりを解消する洗浄方法を提供することを目的とする。
【解決手段】定盤を有するウェーハの研磨機において、ホーン型超音波発生装置を用いて、前記定盤に貼り付けられた研磨布とホーンの先端との間が水封されるように洗浄液を供給しながら、超音波を前記研磨布内部まで伝播させ、前記研磨布内部の洗浄を行う研磨布の洗浄方法であって、前記超音波の振幅を10μm以上40μm以下とする研磨布の洗浄方法。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
定盤を有するウェーハの研磨機において、ホーン型超音波発生装置を用いて、前記定盤に貼り付けられた研磨布とホーンの先端との間が水封されるように洗浄液を供給しながら、超音波を前記研磨布内部まで伝播させ、前記研磨布内部の洗浄を行う研磨布の洗浄方法であって、
前記超音波の振幅を１０μｍ以上４０μｍ以下とする研磨布の洗浄方法。
続きを表示（約 760 文字）【請求項２】
前記ホーンの先端と前記研磨布の距離を０ｍｍ以上５ｍｍ以下とすることを特徴とする請求項１に記載の研磨布の洗浄方法。
【請求項３】
前記ホーン型超音波発生装置の振動子の周波数を１５ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下とすることを特徴とする請求項１に記載の研磨布の洗浄方法。
【請求項４】
前記ホーンの材質はステンレスまたはチタンとすることを特徴とする請求項１に記載の研磨布の洗浄方法。
【請求項５】
前記研磨布内部まで前記洗浄液を浸透させた後、前記研磨布内部まで前記超音波を伝播させることを特徴とする請求項１に記載の研磨布の洗浄方法。
【請求項６】
前記ホーン型超音波装置を用いて前記研磨布の厚さ方向の１．０ｍｍ以上に超音波を伝播させることを特徴とする請求項１に記載の研磨布の洗浄方法。
【請求項７】
前記定盤に貼り付けられた前記研磨布を回転させながら、前記ホーンを前記定盤の中心から外周方向または外周から中心方向へ移動させ、前記研磨布全面に前記超音波を印加することを特徴とする請求項１に記載の研磨布の洗浄方法。
【請求項８】
前記洗浄液は、純水または、アンモニア水、ＫＯＨ、ＮａＯＨ、ＴＭＡＨのいずれかを含むアルカリ水溶液を用いることを特徴とする請求項１に記載の研磨布の洗浄方法。
【請求項９】
前記研磨機は上下定盤を有する両面研磨機とし、前記上下定盤に貼り付けられた上下の研磨布を洗浄することを特徴とする請求項１に記載の研磨布の洗浄方法。
【請求項１０】
前記研磨機において洗浄する研磨布は発泡層を有するポリウレタン製とすることを特徴とする請求項１に記載の研磨布の洗浄方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体単結晶ウェーハ、特にシリコンウェーハを研磨するための研磨機に貼り付ける研磨布の洗浄方法である。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
一般に、研磨工程において、発泡ポリウレタンパッド等の研磨布を使用していくと研磨布の発泡内部にスラリー凝集物や、ウェーハから生じる研磨残渣が研磨布に蓄積していく。これらの蓄積物が研磨布内部まで溜まり、固形化してしまうことで、研磨中のウェーハの表面にキズを発生させる要因となっている。
【０００３】
また、研磨布ライフはウェーハ品質悪化によって決められており、蓄積物により研磨布ライフの低下が問題となっている。そのため、研磨布内部から十分に蓄積物を除去することができる研磨布の洗浄方法が望まれていた。
【０００４】
特許文献１には、ＣＭＰ装置の研磨パッドのドレッシング方法として、ドレッシング処理時間が短く、研磨パッドの寿命を長くできる方法が開示されている。これは基板の研磨の最中に、研磨パッドの表面にメガソニック洗浄ノズルからの洗浄水を吹きつけるもので、ドレッサによる処理を基板の研磨の合間に行うというものである。
【０００５】
特許文献２には、研磨布表面を均一にコンディショニングできかつ、研磨布の長寿命化が可能なコンディショニング装置が開示されている。具体的には、研磨布のコンディショニング装置は回転する研磨布に洗浄液を噴射するように配される高圧噴射ノズルと、このノズルは洗浄液を供給可能に連通され洗浄液に超音波を伝播する超音波発生装置を具備し、ノズルを研磨布の半径方向に移動させるノズル移動機構と、超音波発生装置に洗浄液を送る高圧ポンプとを備えたものである。
【０００６】
特許文献３には、研磨面を木目細かく活性化する研磨装置及びコンディショニング方法が開示されている。具体的には、被研磨面と圧接してその表面を研磨する研磨面に接近し、研磨面の回転中心部と外周部との間の半径方向に並設する複数の超音波振動素子により、研磨面を活性化させるコンディショニング装置と、超音波振動素子の各々の振動出力又は振動周波数を被研磨面のプロファイルに対応して個別に設定するコンディショニング設定装置とを備えるものである。
【０００７】
このように、特許文献１や特許文献２には洗浄液を研磨布に向けて高圧噴射する洗浄や、流水型の超音波発生装置を用いて研磨布表面をコンディショニングする方法や、特許文献３にはホーン型超音波発生装置を用いて研磨布表面を洗浄する方法がある。しかし、いずれも、超音波の周波数が２００ｋＨｚ以上の高周波、出力が０．５～１．０Ｗ／ｃｍ
２
の非常に弱い強度といった研磨布の最表面のみを洗浄する方法であり、研磨布内部に蓄積した異物を除去できるものではなかった。
【０００８】
特に上記の文献は、研磨によって潰れてしまったり、または倒れてしまったＮＡＰ層を元に戻す、所謂、目を立てることが主な目的であり、研磨布内部に蓄積した異物を除去するものではなかった。
【０００９】
実際にＤＳＰやＣＭＰで研磨を行っていくと、ライフが進むに連れて、研磨剤やウェーハの削れ滓、溶解したＳｉの析出により研磨布が目詰まりを起こしてしまう。また、目詰まりが発生すると研磨レートが低下する。
【００１０】
目詰まり解消が目的ではなく、研磨布の表面の洗浄方法として、従来は高圧ジェットや流水型超音波発生装置の伝播水を使用していた。しかし、目詰まりを解消するほどの高圧ジェットでは研磨布を削ってしまい、また流水型超音波発生装置では固着している目詰まりをそもそも除去できなかった。これらの方法では最表面はきれいにできても、浸透して固着してしまった研磨布内部の目詰まりを除去することはできない。
（【００１１】以降は省略されています）

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