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公開番号2025085793
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-05
出願番号2025046738,2023069135
出願日2025-03-21,2019-02-26
発明の名称研磨されるウェーハの上面から液体を除去する方法
出願人株式会社荏原製作所
代理人個人
主分類B24B 37/30 20120101AFI20250529BHJP(研削;研磨)
要約【課題】研磨されるウェーハの上面から液体を除去し、研磨ヘッドが適切な力をウェーハに加えることを可能とする方法を提供する。
【解決手段】本方法は、弾性膜34をウェーハWの上面に接触させ、その後、弾性膜34によって形成された外側圧力室、中心側圧力室の順に外側圧力室および中心側圧力室内に真空を形成することで、ウェーハWの上面に存在する液体を外側に移動させ、その後、弾性膜34でウェーハWの下面を研磨面2aに押し付けて、ウェーハWの上面から液体を除去し、研磨ヘッド1でウェーハWの下面を研磨面2aに摺接させて、ウェーハWの下面を研磨する。
【選択図】図12
特許請求の範囲【請求項１】
弾性膜によって形成された中心側圧力室と外側圧力室を有する研磨ヘッドを用いてウェーハを研磨する方法であって、
前記弾性膜を前記ウェーハの上面に接触させ、その後、
前記外側圧力室、前記中心側圧力室の順に前記外側圧力室および前記中心側圧力室内に真空を形成することで、前記ウェーハの上面に存在する液体を外側に移動させ、その後、
前記弾性膜で前記ウェーハの下面を研磨面に押し付けて、前記ウェーハの上面から液体を除去し、
前記研磨ヘッドで前記ウェーハの下面を前記研磨面に摺接させて、前記ウェーハの下面を研磨する方法。
続きを表示（約 340 文字）【請求項２】
前記中心側圧力室、前記外側圧力室の順に前記中心側圧力室および前記外側圧力室内に圧縮気体を供給することで、前記弾性膜で前記ウェーハの下面を前記研磨面に押し付けて、前記ウェーハの上面から液体を除去する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記外側圧力室および前記中心側圧力室は、第１圧力室、第２圧力室、および第３圧力室を少なくとも含み、前記第２圧力室は前記第１圧力室の外側に位置し、前記第３圧力室は前記第２圧力室の外側に位置しており、
前記第３圧力室、前記第２圧力室、前記第１圧力室の順に前記第３圧力室、前記第２圧力室、前記第１圧力室内に真空を形成することで、前記ウェーハの上面に存在する液体を外側に移動させる、請求項１または２に記載の方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェーハの研磨前または研磨中にウェーハの上面から液体を除去する技術に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
化学機械研磨（ＣＭＰ）は、研磨面上にスラリーを供給しながら、ウェーハを研磨面に押し付け、スラリーの存在下でウェーハを研磨面に摺接させることで、ウェーハの表面を研磨する技術である。ウェーハの研磨中、ウェーハは研磨ヘッドによって研磨面に押し付けられる。ウェーハの表面は、スラリーの化学的作用と、スラリーに含まれる砥粒の機械的作用により平坦化される。
【０００３】
図２８は、研磨ヘッドを模式的に示す断面図である。研磨ヘッド６００は、ウェーハＷ１の上面に接触する弾性膜６１０を有する。この弾性膜６１０は、複数の圧力室６０１～６０４を形成する形状を有しており、それぞれの圧力室６０１～６０４内の圧力は独立に調節することが可能である。したがって、研磨ヘッド６００は、これら圧力室６０１～６０４に対応するウェーハＷ１の複数の領域を異なる力で押し付けることができ、ウェーハＷ１の所望の膜厚プロファイルを達成することができる。
【０００４】
ウェーハＷ１の研磨が終了すると、研磨されたウェーハＷ１は搬送装置によって次工程に搬送される。図２９に示すように、次のウェーハＷ２は、搬送装置によって研磨ヘッド６００の下方の受け渡し位置に運ばれる。同時に、研磨ヘッド６００は、液体（例えば純水）で洗浄され、研磨ヘッド６００からスラリーや研磨屑が除去される。そして、次のウェーハＷ２は、研磨ヘッド６００に保持され、研磨ヘッド６００により研磨面の上方位置に搬送される。ウェーハＷ２は、研磨ヘッド６００により研磨面に押し付けられ、スラリーの存在下で研磨される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００３－１１０５６号公報
特開２００５－３１３３１２号公報
特開２００７－２４２６５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図３０に示すように、ウェーハＷ２の上面と研磨ヘッド６００の弾性膜６１０との間には、研磨ヘッド６００の洗浄に使用された液体Ｑが存在していることがある。この液体Ｑが複数の圧力室にまたがって広がっていると、隣の圧力室内の圧力が液体Ｑに伝わり、意図しない力がウェーハＷ２に加わってしまう。図３０に示す例では、ウェーハＷ２の中央部の研磨レートを下げるために、中央の圧力室６０１内の圧力を下げたにもかかわらず、隣の圧力室６０２の圧力が液体Ｑを介してウェーハＷ２の中央部に加わる。結果として、ウェーハＷの中央部の研磨レートを下げることができない。このように、ウェーハＷ２と研磨ヘッド６００との間に存在する液体Ｑは、研磨ヘッド６００が適切な力をウェーハＷ２に加えることを妨げてしまう。
【０００７】
そこで、本発明は、研磨されるウェーハの上面から液体を除去し、研磨ヘッドが適切な力をウェーハに加えることを可能とする方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一態様では、弾性膜によって形成された中心側圧力室と外側圧力室を有する研磨ヘッドを用いてウェーハを研磨する方法であって、前記弾性膜を前記ウェーハの上面に接触させ、その後、前記外側圧力室、前記中心側圧力室の順に前記外側圧力室および前記中心側圧力室内に真空を形成することで、前記ウェーハの上面に存在する液体を外側に移動させ、その後、前記弾性膜で前記ウェーハの下面を研磨面に押し付けて、前記ウェーハの上面から液体を除去し、前記研磨ヘッドで前記ウェーハの下面を前記研磨面に摺接させて、前記ウェーハの下面を研磨する方法が提供される。
【０００９】
一態様では、前記中心側圧力室、前記外側圧力室の順に前記中心側圧力室および前記外側圧力室内に圧縮気体を供給することで、前記弾性膜で前記ウェーハの下面を前記研磨面に押し付けて、前記ウェーハの上面から液体を除去する。
一態様では、前記外側圧力室および前記中心側圧力室は、第１圧力室、第２圧力室、および第３圧力室を少なくとも含み、前記第２圧力室は前記第１圧力室の外側に位置し、前記第３圧力室は前記第２圧力室の外側に位置しており、前記第３圧力室、前記第２圧力室、前記第１圧力室の順に前記第３圧力室、前記第２圧力室、前記第１圧力室内に真空を形成することで、前記ウェーハの上面に存在する液体を外側に移動させる。
【００１０】
一態様では、研磨ヘッドを用いてウェーハを研磨する方法であって、搬送装置上の前記ウェーハの上面から液体を除去し、その後、前記研磨ヘッドで前記搬送装置上の前記ウェーハを保持し、前記研磨ヘッドで前記ウェーハの下面を研磨面に押し付けて、前記ウェーハの下面を研磨する方法が提供される。
（【００１１】以降は省略されています）

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