JP2020530946A - ウエハーのエッジ研磨部、これを含むウエハーのエッジ研磨装置及び方法 - Google Patents

ウエハーのエッジ研磨部、これを含むウエハーのエッジ研磨装置及び方法 Download PDF

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Abstract

実施例は、工程チャンバー；該工程チャンバーの下部領域に配置され、ウエハーが配置される研磨ステージ；該研磨ステージの縁に配置され、前記ウエハーを研磨する研磨ユニット；前記工程チャンバーの上部領域に配置されるスラリー貯蔵部；該スラリー貯蔵部にスラリーを供給するスラリー供給部；前記研磨ステージの上部領域に純水を供給する純水供給部；前記スラリー貯蔵部から前記研磨ステージに前記スラリーを供給する第１配管；前記第１配管内部の前記スラリーの濁度を検出する濁度検出ユニット；前記研磨ステージから前記スラリー貯蔵部に前記スラリーを回収する第２配管；及び前記検出された濁度に基づいて、前記スラリー供給部から前記スラリー貯蔵部に供給されるスラリーの量を調節する制御部を含むウエハーのエッジ研磨部を提供する。【選択図】図２

Description

実施例は、ウエハーのエッジ研磨に関し、より詳細には、ウエハーのエッジ研磨中のスラリー特性を維持してウエハーのエッジ研磨度を向上させる装置及び方法に関する。
シリコンウエハーの製造工程は、単結晶インゴット（Ｉｎｇｏｔ）を作るための単結晶成長工程と、単結晶インゴットをスライシング（Ｓｌｉｃｉｎｇ）して薄い円板状のウエハーを得るスライシング工程と、前記スライシング工程によって得られたウエハーの割れ、歪みを防止するためにその外周部を加工するグラインディング（Ｇｒｉｎｄｉｎｇ）工程と、前記ウエハーに残存する機械的加工による損傷（Ｄａｍａｇｅ）を除去するラッピング（Ｌａｐｐｉｎｇ）工程と、前記ウエハーを鏡面化する研磨（Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）工程と、研磨されたウエハーに付着した研磨剤や異物を除去する洗浄工程とからなる。
チョクラルスキー法などで成長したシリコン単結晶インゴットからスライシングにより形成されたウエハーは、グラインディング及びラッピング工程を経て外形が形成され得る。このようなグラインディング及びラッピングは、ウエハーのエッジ（ｅｄｇｅ）に対するグラインディング及びラッピング工程を含み、この過程ではウエハー両側表面だけでなくウエハーのエッジにも損傷が発生することがある。ウエハーエッジの損傷は、研磨パッドを用いたエッジポリシング工程で除去することができる。
ウエハーのエッジ研磨は、研磨パッドの表面に、研磨剤と化学物質を混合したスラリー及び純水（Ｄｅ Ｉｏｎｉｚｅｄ Ｗａｔｅｒ；以下、「ＤＩＷ」という。）などを供給し、研磨パッドとの摩擦によってウエハーのエッジをラウンド（ｒｏｕｎｄ）状に加工することができる。
この時、ウエハーのエッジ研磨に用いられたスラリーは外部に排出せず、再生して使用することができる。
しかしながら、上述した従来のウエハーのエッジ研磨は、次のような問題点がある。
ウエハーのエッジ研磨が進行すればするほど、再生されたスラリーが含まれてスラリー内の組成が変わり、再生されたスラリーが含まれたスラリーでウエハーのエッジを研磨するとき、研磨特性が低下することがある。
また、再生されたスラリーによってスラリー特性が低下する時点を迅速に把握できないと、ウエハー特性が低下し続く問題があり、スラリーの特性が低下する時点を把握できる必要がある。
実施例は、ウエハーのエッジ研磨工程などにおいてスラリーの特性を一定に維持する、ウエハーのエッジ研磨装置及び方法を提供しようとする。
実施例は、工程チャンバー；前記工程チャンバーの下部領域に配置され、ウエハーが配置される研磨ステージ；前記研磨ステージの縁に配置され、前記ウエハーを研磨する研磨ユニット；前記工程チャンバーの上部領域に配置されるスラリー貯蔵部；前記スラリー貯蔵部にスラリーを供給するスラリー供給部；前記研磨ステージの上部領域に純水を供給する純水供給部；前記スラリー貯蔵部から前記研磨ステージに前記スラリーを供給する第１配管；前記第１配管内部の前記スラリーの濁度を検出する濁度検出ユニット；前記研磨ステージから前記スラリー貯蔵部に前記スラリーを回収する第２配管；及び前記検出された濁度に基づいて、前記スラリー供給部から前記スラリー貯蔵部に供給されるスラリーの量を調節する制御部を含むウエハーのエッジ研磨部を提供する。
濁度検出ユニットは、前記第１配管の一側面に隣接して配置される発光部、前記第１配管の一側面と向かい合う他側面に隣接して配置される受光部、及び前記受光部で測定された濁度を前記制御部に伝達するフィードバック部を含むことができる。
前記発光部から放出されて前記受光部に進行する光の光軸は、前記第１配管の配置方向と交差し得る。
第１配管は、前記発光部と前記受光部との間で透光性材料で構成され得る。
第１配管は、前記スラリー貯蔵部と隣接した第１部分、前記研磨ステージと隣接した第３部分、及び前記第１部分と第３部分との間に配置された第２部分を含み、前記第２部分が透光性材料からなり得る。
第２部分の両端は前記第１部分及び前記第３部分にそれぞれ挿入され得る。
第２部分の両端は雄ネジの形状であり、前記第１部分及び前記第３部分において前記第２部分が挿入される領域は雌ネジの形状であり得る。
ウエハーのエッジ研磨部は、研磨ステージの下部領域に設けられ、前記スラリー及び純水を排出する排出部をさらに含むことができる。
ウエハーのエッジ研磨部は、スラリー貯蔵部の内部の温度及びｐＨをそれぞれ測定する温度測定部及びｐＨ測定部の少なくとも一つをさらに含むことができる。
工程チャンバー内の湿度は３５％〜８５％であり得る。
工程チャンバー内の温度は、−２０℃〜＋５５℃であり得る。
フィードバック部は、検出された濁度に基づいて、前記制御部に前記スラリーの交換信号を２５０マイクロ秒以内に伝達することができる。
スラリーはシリカ、ＫＯＨ、ＮａＯＨ及び分散剤を含むことができる。
他の実施例は、チャンバー；前記チャンバーの内部に複数枚のウエハーをローディングするローディング部；前記複数枚のウエハーのノッチを加工するノッチ加工部；前記ノッチ加工された複数枚のウエハーを移送する移送部；前記移送された複数枚のウエハーのエッジを加工するエッジ研磨部；及び前記エッジ研磨された複数枚のウエハーをアンローディングするアンローディング部；を含むウエハーのエッジ研磨装置を提供する。
さらに他の実施例は、研磨ステージにスラリー及び純水を供給してウエハーのエッジを研磨する段階；前記研磨ステージから前記スラリーを回収し、前記スラリーの濁度を検出する段階；及び前記回収されるスラリーの濁度が既に設定された値以下であれば、前記回収されたスラリーに新規スラリーを混合して前記研磨ステージに再供給する段階を含むウエハーのエッジ研磨方法を提供する。
ウエハーのエッジ研磨方法は、回収されるスラリーの濁度が既に設定された値未満であれば、前記回収されたスラリーを前記研磨ステージに再供給する段階をさらに含むことができる。
回収されたスラリーの容量が既に設定された値未満であれば、新規スラリーを供給することができる。
実施例に係るウエハーのエッジ研磨部、これを含むウエハーのエッジ研磨装置及び方法は、ウエハーの研磨と共に回収されて再生されるスラリーの濁度を検出して、スラリー中のシリカ重量比が減少する場合、回収されて再使用中のスラリーを全量排出し、新液スラリーだけを供給して使用するか、或いは再使用中のスラリーに新液スラリーをさらに供給するので、ウエハーのエッジ研磨特性が低下することを防止することができる。
実施例に係るウエハーのエッジ研磨装置の構成を示す図である。
図１のウエハーのエッジ研磨部の構成を示す図である。
図２の濁度検出ユニットの構成を示す図である。
図３の第１配管の構成を示す図である。
図２のウエハーのエッジ研磨ユニットの作用を示す図である。
実施例に係るウエハーのエッジ研磨方法を示す図である。
比較例に係るウエハーのエッジ研磨時のスラリー貯蔵部内のスラリー量変化を示す図である。
比較例に係るウエハーのエッジ研磨時のスラリー貯蔵部内のスラリーの特性変化を示す図である。
実施例に係るウエハーのエッジ研磨時のスラリー貯蔵部内のスラリー特性変化を示す図である。
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明し、発明に関する理解を助けるために添付図面を参照して詳細に説明する。
しかし、本発明に係る実施例は様々な他の形態に変形されてもよく、本発明の範囲が後述する実施例に限定されるものと解釈されてはならない。本発明の実施例は、当業界で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。
また、以下において「第１」及び「第２」、「上部」及び「下部」などのような関係的な用語は、それらの実体又は要素間のいかなる物理的又は論理的関係又は順序を必ずしも要求又は内包するものではなく、いずれか一つの実体又は要素を他の実体又は要素と区別するために用いることができる。
図１は、実施例に係るウエハーのエッジ研磨装置の構成を示す図である。
実施例に係るウエハーのエッジ研磨装置１０００は、チャンバー内に、ローディング部１１０、アライン部１２０、ノッチ加工部１３０、移送部１４０、エッジ加工部２００[o1]、バッファ部１６０、及びアンローディング部１７０が備えられている。
チャンバーは、上述した構成が設けられる空間が区画されており、チャンバーの内部は外部から密閉されなくてもよい。
ローディング部１１０は、シリコンウエハー（ｗａｆｅｒ）を外部からチャンバー内に取り込む。この取り込まれるウエハーは、複数枚がカセット（ｃａｓｓｅｔｔｅ）内に設けられてもよく、乾燥（ｄｒｙ）した状態で取り込まれ得る。
アライン部１２０は、チャンバーの内部に取り込まれたカセットからそれぞれのウエハーを、後述するノッチ加工又はエッジ加工可能にアライン（ａｌｉｇｎ）することができる。
ノッチ加工部１３０はウエハーのノッチ（ｎｏｔｃｈ）部分を加工することができる。ウエハーのノッチ部分は、製造工程においてウエハーの方向を合わせるために一部領域で特定の結晶方位に沿ってウエハーを加工して形成することができる。
移送部１４０はチャンバーの中央領域に位置可能であり、ウエハーがチャンバー内にロードされた後、後述する加工工程後にチャンバーの外部にアンロードされるまで移動させることができる。具体的には、移送部１４０はチャンバー内においてローディング部１１０からアンローディング部１７０まで移動しつつ、ウエハーを移動させることができる。
移送部１４０はノッチ加工されたウエハーをエッジ加工部２００の方向に移送することができ、複数枚のウエハーを同時に移送してもよい。
エッジ研磨部２００は、ノッチ加工後に移送されたウエハーのエッジを加工することができる。
図２は、図１におけるウエハーのエッジ研磨部の構成を示す図である。
実施例に係るウエハーのエッジ研磨部２００は、工程チャンバー２１０、研磨ステージ２２０、スラリー貯蔵部２３０、スラリー供給部２４０、ＤＩＷ供給部２５０、研磨ユニット２６０、濁度検出ユニット２７０、及び制御部２８０を含んでなり得る。そして、ポンプ２９２、フィルター２９４及びヒーター２９６をさらに含むことができる。
工程チャンバー２１０は、上述した構成が設けられる空間が区画され、工程チャンバー２１０の内部は外部から密閉されなくてもよい。そして、工程チャンバー２１０は、上述したウエハーのエッジ研磨装置１０００のチャンバーと同一であり得る。
工程チャンバー２１０内の湿度は、例えば３５％〜８５％に維持でき、温度は、例えば−２０℃〜＋５５℃に維持できる。工程チャンバー２１０内の温度は、ウエハーの研磨による摩擦熱を冷却させることができ、湿度は、ウエハーのエッジ研磨時に、パッドとウエハーとの摩擦による研磨が適切になされるようにし得る。
研磨ステージ２２０は、工程チャンバー２１０の下部領域に配置することができ、ウエハー（ｗａｆｅｒ）が研磨ステージ２２０上に配置され得る。
研磨ユニット２６０は研磨ステージ２２０上のウエハー（ｗａｆｅｒ）を研磨できる。この研磨工程については図５を参照して後述する。
研磨ステージ２２０の上部領域にはスラリー貯蔵部２３０を配置することができる。スラリー貯蔵部２３０は、スラリー供給部２４０からスラリー（ｓｌｕｒｒｙ）を取り込んで貯蔵した後、ウエハー（ｗａｆｅｒ）の研磨時に、ウエハー（ｗａｆｅｒ）の方向にスラリーを供給することができる。
スラリーはシリカ（Ｓｉｌｉｃａ）、ＫＯＨ、ＮａＯＨ及び分散剤を含むことができる。分散剤の作用によってスラリー中のシリカが比較的均一に分布できる。スラリーの研磨作用と回収が繰り返されると、スラリー内に純水が混じり、シリカの一部が排出され、スラリー中のシリカ重量比（ｗｔ％）が減少し得る。
スラリー供給部２４０はスラリーを工程チャンバー２１０内のスラリー貯蔵部２３０に供給するでき、必ずしも工程チャンバー２１０の外部に設けられない。
スラリー供給部２４０は新しく作られたスラリーを含み、スラリー貯蔵部２３０は研磨工程後に再生されたスラリーも含み得る点で異なる。
純水供給部２５０は工程チャンバー２１０の外部に配置され、ウエハー（ｗａｆｅｒ）の研磨工程時に研磨ステージ２２０の方向に純水（ＤＩＷ）を供給することができる。該純水供給部２５０が必ずしも工程チャンバー２１０の外部に設けられるわけではない。
スラリー貯蔵部２３０から研磨ステージ２２０方向には、実線で表示された方向にスラリーが供給され得るが、第１配管が設けられ、該第１配管の内部にスラリーが供給され得る。
研磨に使用されたスラリー及び純水はスラリー貯蔵部２３０の方向に回収されて再利用され得る。
図２において工程チャンバー２１０内部の左側領域にスラリーと純水（ＤＩＷ）の回収方向がそれぞれ実線と点線で示されている。この時、第２配管が設けられ、該第２配管の内部にスラリーと純水が回収され得る。
ウエハー加工時にスラリーが供給され、加工装置とステージの洗浄時に純水（ＤＩＷ）が供給され得る。スラリーと純水は工程チャンバー２１０の下部に排出（ｄｒａｉｎ）され得る。具体的には、上述した純水の供給時にスラリーを一部排出することができる。
そして、ポンプ２９２を通じてスラリーと純水が回収される時、ウエハー（ｗａｆｅｒ）の研磨屑も回収されることがある。このため、第２配管にはフィルター（ｆｉｌｔｅｒ）２９４が設けられ、スラリーと純水以外の不要な研磨副産物がスラリー貯蔵部２３０の方に回収されることを防止することができる。そして、フィルターを通過したスラリーと純水はヒーター２９６を経由して再びスラリー貯蔵部２３０に回収され得る。
図示してはいないが、研磨ステージ（ｓｔａｇｅ）の下部領域には排出部が設けられ、ウエハーの研磨に使用されたスラリー及び純水を排出（ｄｒａｉｎ）することができる。
図５は、図２におけるウエハーのエッジ研磨ユニットの作用を示す図である。
ウエハーのエッジ研磨ユニット２６０は、ボディー２６５（ｂｏｄｙ）、ボディー２６５上に位置するチャックシャフト（ｃｈｕｃｋ ｓｈａｆｔ）２６７、チャックシャフト２６７上に位置する下部プレート２６８、ウエハー（ｗａｆｅｒ）のエッジ領域を研磨するパッド２６２、パッドホルダー２６１、パッドホルダー支持部２６４、及び連結部２６６からなり得る。
ボディー２６５はチャックシャフト２６７及びパッドホルダー支持部２６４を支持することができる。チャックシャフト２６７は一定の方向に回転可能であり、上部に位置する下部プレート２６８と連結され得る。
下部プレート２６８はチャックシャフト２６７によって回転可能であり、研磨ステージ（ｓｔａｇｅ）を支持することができる。研磨ステージ（ｓｔａｇｅ）は下部プレート２６８上に位置し、下部プレート２６８の回転と共に回転し得る。
研磨ステージ（ｓｔａｇｅ）上には研磨しようとするウエハー（ｗａｆｅｒ）が設けられ得る。研磨ステージ（ｓｔａｇｅ）は吸着方式によってウエハー（ｗａｆｅｒ）を装着することができる。例えば、研磨ステージ（ｓｔａｇｅ）は下面が下部プレート２６８に接触し、上面にウエハー（ｗａｆｅｒ）の前面が接触し得る。
パッド２６２は研磨ステージ（ｓｔａｇｅ）の外周面の周囲に配置され、研磨ステージ（ｓｔａｇｅ）上に装着されるウエハー（ｗａｆｅｒ）の前面に隣接するエッジ部分を研磨することができる。
パッドホルダー２６１はパッド２６２を固定し、パッドホルダー支持部２６４はパッドホルダー２６１を支持して上下に移動可能である。そして、パッドホルダー支持部２６４の上下方向の移動は、ボディー２６５に連結された連結部２６６によってなされ得る。
濁度検出ユニット２７０は、上述した第１配管を通ってスラリー貯蔵部２３０から研磨ステージ（ｓｔａｇｅ）の方向に供給されるスラリーの濁度を検出することができる。そして、制御部２８０では、検出されたスラリーの濁度に基づいて、スラリー供給部２４０から新規スラリーをスラリー貯蔵部２３０に供給することができ、この時、スラリー貯蔵部２３０内の既存スラリーを排出してもよい。
ウエハーの研磨特性はスラリー中のシリカの重量比と大きく関連しており、具体的には、シリカの重量比が減少するほどウエハーの研磨特性が低下し得る。濁度検出ユニット２７０は、スラリー中のシリカ重量比が減少するほどスラリーが相対的に透明になる特性を反映して、スラリーの濁度からスラリーの交換周期を判断することができる。
図３は、図２の濁度検出ユニットの構成を示す図である。
濁度検出ユニット２７０は、スラリー貯蔵部２３０からウエハーの方向に落下するスラリーの経路上に位置し得る。
濁度検出ユニット２７０は発光部２７１０及び受光部２７２を含んでなり得る。そして、スラリー貯蔵部２３０からスラリーを供給する第１配管は、第１部分２３１、第２部分２３２及び第３部分２３３からなり得る。
発光部２７１は第１配管の第２部分２３２の一側面に配置され、光を放出することができ、例えば発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）などの発光素子であり得る。
受光部２７２は、第１配管の第２部分２３２の他側面に隣接して配置され、素子に吸収される光子のエネルギーを測定可能な形態に変化する受光素子（ｐｈｏｔｏｄｅｃｔｏｒ）でよく、例えばフォトダイオード（Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）であり得る。
図示のように、他側面は第１配管の第２部分２３２を間に置いて一側面と向かい合って配置され、発光部２７１から放出された光は第１配管の第２部分２３２を通過した後に受光部２７２で検出され得る。
そして、濁度検出ユニット２７０はフィードバック部（図示せず）をさらに含み、受光部２７２で測定された濁度を制御部２８０に伝達することができる。この時、フィードバック部は、検出された濁度に基づいて制御部２８０にスラリーの交換信号を迅速に伝達することができ、例えば２５０マイクロ秒以内に伝達することができる。
この時、受光部２７２で濁度を測定する原理は、発光部２７１から一定の強度の光を放出すると、光が第１配管の第２部分２３２を通過する時、スラリーの濁度によって受光部２７２に入射する光の強度が変わることによる。
ウエハーのエッジ研磨部２００内の各構成は、１０〜５５ヘルツ（Ｈｚ）の振動数でｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向にそれぞれ２時間に亘って印加される１．５ミリメートルの複振幅の振動にも耐久性を有することができる。
図３において発光部２７１から放出されて受光部２７２に進行する光（Ｌｉｇｈｔ）の光軸は、第１配管内の第２部分２３２の配置方向と交差するように配置され得る。そして、第１配管内の第２部分２３２の配置方向は鉛直下方方向であり得る。ここで、光軸は、発光部から放出された光の経路を意味する。
前記光軸が第２部分２３２の配置方向と傾いて配置される場合よりは、交差してほぼ垂直に配置される場合に、第２部分２３２を通過するスラリーの濁度をより正確に測定することができる。仮に、光軸と第２部分２３２との配置方向が直交せず、鋭角で傾いている場合、第２部分２３２の内壁にスラリーが積もり得る。
第１配管、特に第２部分２３２は、透光性材料で構成でき、例えば透光性のＰＶＣで構成することができる。
図４は、図３における第１配管の構成を示す図である。
第２部分２３２の両端は第１部分２３１と第３部分２３３にそれぞれ挿入され得る。具体的には、第２部分２３２の両端は雄ネジの形状であり、第１部分２３１及び第３部分２３３において第２部分２３２が挿入される領域は雌ネジの形状であり得る。
したがって、第２部分２３２を第１部分２３１及び第３部分２３３から分離することができる。例えば、上述した受光部２７２から入射する光の強度が小さすぎる場合、第２部分２３２の内壁にスラリーが固着して透明度が低くなった場合であり得るので、数回使用したスラリー中の異物が研磨ステージ２２０の方に供給される恐れがあり、第２部分２３２だけを分離して交換することができる。
図示してはいないが、ウエハーのエッジ研磨部２００には、スラリー貯蔵部２３０内のスラリーの温度及びｐＨをそれぞれ測定する温度測定部及びｐＨ測定部が設けられてもよい。
上記の温度測定部及びｐＨ測定部で測定されたスラリーの温度及びｐＨが一定範囲を超えると、ウエハーのエッジ研磨に影響が及び得る。したがって、ウエハーのエッジ研磨時に発生した熱によってスラリーの温度が過剰に高まった場合には冷却水を注入することができる。そして、スラリーのｐＨが一定範囲を超えると、スラリー貯蔵部２３０内のスラリーを排出し、スラリー供給部２４０から新規のスラリーをスラリー貯蔵部２３０に供給することができる。
上述した濁度検出ユニット及び制御部は、ウエハーのエッジ研磨部の他にノッチ加工部に用いられてもよく、その他スラリーなどを使用してウエハーを加工する他の装置にも用いられ、濁度検出ユニット及び制御部の作用によってスラリーの状態を確認して交換することができる。
図６は、実施例に係るウエハーのエッジ研磨方法を示す図である。本実施例に係るウエハーのエッジ研磨方法は、上述したウエハーのエッジ研磨装置を用いた方法であり得る。
まず、研磨ステージにスラリーを供給しつつウエハーのエッジを研磨してウエハーのエッジをラウンド状に加工することができる。この時、スラリーの他に純水（ＤＩＷ．）などが共に供給されてもよく、研磨に用いられたスラリーの一部は回収されてもよい。スラリーの回収時に純水と研磨副産物が共に回収され得るが、フィルターなどによって研磨副産物は濾過する（Ｓ１１０）。
そして、濁度検出ユニットでスラリーをモニタリングする（Ｓ１２０）。スラリーのモニタリングは、スラリーの濁度を測定することを意味し、上述したように、受光部と発光部の作用によって行うことができる。スラリー中の特にシリカ（Ｓｉｌｉｃａ）の重量比が減少するとスラリーの濁度が小さく測定され、シリカの重量比が増加するとスラリーの濁度が大きく測定され得る。ただし、ここで、濁度の大きい場合と小さい場合は、後述する表１及び表２で表示された単位と反対であってもよい。
そして、測定されたスラリーの濁度を基準値と比較（Ｓ１３０）する。測定されたスラリーの濁度が基準値以下である場合（Ｙｅｓ）には、スラリー中のシリカの重量比が既に設定された値以下であると推定できる。そして、スラリー中のシリカの重量比が小さくなるとウエハーのエッジ研磨が不十分となり得るので、スラリーの交換が必要であり得る。
したがって、スラリーの交換が必要であり、スラリー貯蔵部内のスラリーを全量排出することができる（Ｓ１５０）。
そして、スラリー供給部からスラリー貯蔵部にスラリー新液を供給することができる（Ｓ１６０）。
仮に、濁度検出ユニットで測定された濁度が基準値未満であれば（Ｎｏ）、スラリー中のシリカの重量比が既に設定された値よりも大きいと推定できる。したがって、スラリー中のシリカの重量比が十分大きく、ウエハーのエッジ研磨をよく行うことができるので、スラリーを交換しなくて済む。
この時、スラリー貯蔵部内のスラリーが基準値以下であるかどうかを測定する（Ｓ１４０）。具体的には、スラリー貯蔵部に貯蔵されたスラリーの高さを測定することができる。
スラリー貯蔵部内のスラリーの高さが基準値以下であれば、ウエハーの研磨に必要なスラリーが不足すると見なし、スラリー供給部からスラリー貯蔵部にスラリー新液を供給することができる（Ｓ１６０）。
そして、スラリー貯蔵部内のスラリーの高さが基準値を超えると、ウエハーの研磨に必要なスラリーが十分であると見なし、スラリーの供給とウエハーのエッジ研磨を続けて行うことができる（Ｓ１１０）。
図７Ａは、比較例によるウエハーのエッジ研磨時のスラリー貯蔵部内のスラリー量変化を示す図であり、図７Ｂは、比較例によるウエハーのエッジ研磨時のスラリー貯蔵部内のスラリーの特性変化を示す図であり、図７Ｃは、実施例によるウエハーのエッジ研磨時のスラリー貯蔵部内のスラリー特性変化を示す図である。
図７Ａにおいて、スラリー貯蔵部２３０内のスラリーの量が低水位（Ｌｏｗ Ｌｅｖｅｌ）になると、上述したようにスラリー貯蔵部に新液スラリーをさらに供給してスラリーの量を高水位（Ｈｉｇｈ Ｌｅｖｅｌ）にする。
この時、スラリーの回収及び再生の回数が増加するほど、新液スラリーを追加供給して混合してもスラリー貯蔵部２３０内のスラリーの特性が低下することがある。
図７Ｂに示すように、横軸のように新液スラリーの供給回数が増加するほど、スラリー貯蔵部２３０内の全スラリーに対するシリカの重量比（ｗｔ％）は漸次減少し、ｐＨは大きく減少しないが、特にウエハーの研磨量がシリカの重量比の減少と類似のパターンで減少することが分かる。
表１に、比較例によるウエハーのエッジ研磨時のスラリー貯蔵部内のスラリー特性変化を示す。
Figure 2020530946
比較例において新液供給回数が増加するほど、スラリー中のシリカ重量比（ｗｔ％）は減少し得る。この時、スラリーの濁度に対応する数値が大きくなるほど、スラリーは相対的に透明になり、濁度が小さくなるといえる。
表２には、実施例によるウエハーのエッジ研磨時のスラリー貯蔵部内のスラリー特性変化を示す。
Figure 2020530946
実施例において、新液供給回数は、既存のスラリーにスラリー新液をさらに混合した回数を意味する。新液供給回数が「０」の場合は、スラリー貯蔵部のスラリーを全量排出し、スラリー供給部から新液スラリーをスラリー貯蔵部に供給して満たした場合を意味する。新液供給回数が増加するほど、スラリー中のシリカ重量比（ｗｔ％）は減少し、研磨量も減少することが分かる。表２においても、スラリーの濁度に対応する数値が大きくなるほどスラリーは相対的に透明になり、濁度が小さくなるといえよう。
実施例に係るウエハーのエッジ研磨部、これを含むウエハーのエッジ研磨装置及び方法は、ウエハーの研磨と共に回収されて再生されるスラリーの濁度を検出して、スラリー中のシリカ重量比が減少する場合、回収して再使用中のスラリーを全量排出し、新液スラリーだけを供給して使用することによって、ウエハーのエッジ研磨特性が低下することを防止することができる。
以上のように、実施例はたとえ限定された実施例と図面によって説明されたが、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、本発明の属する分野における通常の知識を有する者であれば、かかる記載から様々な修正及び変形が可能である。
したがって、本発明の範囲は説明された実施例に限定して定められてはならず、後述する特許請求の範囲及び該特許請求の範囲と均等なものによって定められるべきであろう。
実施例に係る装置及び方法は、ウエハーのエッジ研磨特性を向上させることができる。

Claims (20)

  1. 工程チャンバー；
    前記工程チャンバーの下部領域に配置され、ウエハーが配置される研磨ステージ；
    前記研磨ステージの縁に配置され、前記ウエハーを研磨する研磨ユニット；
    前記工程チャンバーの上部領域に配置されるスラリー貯蔵部；
    前記スラリー貯蔵部にスラリーを供給するスラリー供給部；
    前記研磨ステージの上部領域に純水を供給する純水供給部；
    前記スラリー貯蔵部から前記研磨ステージに前記スラリーを供給する第１配管；
    前記第１配管内部の前記スラリーの濁度を検出する濁度検出ユニット；
    前記研磨ステージから前記スラリー貯蔵部に前記スラリーを回収する第２配管；及び
    前記検出された濁度に基づいて、前記スラリー供給部から前記スラリー貯蔵部に供給されるスラリーの量を調節する制御部を含むウエハーのエッジ研磨部。
  2. 前記濁度検出ユニットは、前記第１配管の一側面に隣接して配置される発光部、前記第１配管の一側面と向かい合う他側面に隣接して配置される受光部、及び前記受光部で測定された濁度を前記制御部に伝達するフィードバック部を含む、請求項１に記載のウエハーのエッジ研磨部。
  3. 前記発光部から放出されて前記受光部に進行する光の光軸は、前記第１配管の配置方向と交差する、請求項２に記載のウエハーのエッジ研磨部。
  4. 前記第１配管は、前記発光部と前記受光部との間で透光性材料で構成される、請求項２に記載のウエハーのエッジ研磨部。
  5. 前記第１配管は、前記スラリー貯蔵部と隣接した第１部分、前記研磨ステージと隣接した第３部分、及び前記第１部分と第３部分との間に配置された第２部分を含み、前記第２部分が透光性材料からなる、請求項４に記載のウエハーのエッジ研磨部。
  6. 前記第２部分の両端は前記第１部分及び前記第３部分にそれぞれ挿入される、請求項５に記載のウエハーのエッジ研磨部。
  7. 前記第２部分の両端は雄ネジの形状であり、前記第１部分及び前記第３部分において前記第２部分が挿入される領域は雌ネジの形状である、請求項６に記載のウエハーのエッジ研磨部。
  8. 前記研磨ステージの下部領域に設けられ、前記スラリー及び純水を排出する排出部をさらに含む、請求項１に記載のウエハーのエッジ研磨部。
  9. 前記スラリー貯蔵部の内部の温度及びｐＨをそれぞれ測定する温度測定部及びｐＨ測定部の少なくとも一つをさらに含む、請求項１に記載のウエハーのエッジ研磨部。
  10. 前記工程チャンバー内の湿度は３５％〜８５％である、請求項１又は２に記載のウエハーのエッジ研磨部。
  11. 前記工程チャンバー内の温度は、−２０℃〜＋５５℃である、請求項１又は２に記載のウエハーのエッジ研磨部。
  12. 前記フィードバック部は、前記検出された濁度に基づいて、前記制御部に前記スラリーの交換信号を２５０マイクロ秒以内に伝達する、請求項２に記載のウエハーのエッジ研磨部。
  13. 前記スラリーは、シリカ、ＫＯＨ、ＮａＯＨ及び分散剤を含有する、請求項１又は２に記載のウエハーのエッジ研磨部。
  14. チャンバー；
    前記チャンバーの内部に複数枚のウエハーをローディングするローディング部；
    前記複数枚のウエハーのノッチを加工するノッチ加工部；
    前記ノッチ加工された複数枚のウエハーを移送する移送部；
    前記移送された複数枚のウエハーのエッジを加工するエッジ研磨部；及び
    前記エッジ研磨された複数枚のウエハーをアンローディングするアンローディング部；を含み、
    前記エッジ研磨部は、
    工程チャンバー；
    前記工程チャンバーの下部領域に配置され、ウエハーが配置される研磨ステージ；
    前記研磨ステージの縁に配置され、前記ウエハーを研磨する研磨ユニット；
    前記工程チャンバーの上部領域に配置されるスラリー貯蔵部；
    前記スラリー貯蔵部にスラリーを供給するスラリー供給部；
    前記研磨ステージの上部領域に純水を供給する純水供給部；
    前記スラリー貯蔵部から前記研磨ステージに前記スラリーを供給する第１配管；
    前記第１配管内部の前記スラリーの濁度を検出する濁度検出ユニット；
    前記研磨ステージから前記スラリー貯蔵部に前記スラリーを回収する第２配管；及び
    前記検出された濁度に基づいて、前記スラリー供給部から前記スラリー貯蔵部に供給されるスラリーの量を調節する制御部を含む、ウエハーのエッジ研磨装置。
  15. 前記濁度検出ユニットは、前記第１配管の一側面に隣接して配置される発光部、前記第１配管の一側面と向かい合う他側面に隣接して配置される受光部、及び前記受光部で測定された濁度を前記制御部に伝達するフィードバック部を含む、請求項１４に記載のウエハーのエッジ研磨装置。
  16. 前記第１配管は、前記スラリー貯蔵部と隣接した第１部分、前記研磨ステージと隣接した第３部分、及び前記第１部分と第３部分との間に配置された第２部分を含み、前記第２部分が透光性材料からなる、請求項１４に記載のウエハーのエッジ研磨装置。
  17. 前記第２部分の両端は前記第１部分及び前記第３部分にそれぞれ挿入され、前記第２部分の両端は雄ネジの形状であり、前記第１部分及び前記第３部分において前記第２部分が挿入される領域は雌ネジの形状である、請求項１６に記載のウエハーのエッジ研磨装置。
  18. 研磨ステージにスラリー及び純水を供給してウエハーのエッジを研磨する段階；
    前記研磨ステージから前記スラリーを回収し、前記スラリーの濁度を検出する段階；及び
    前記回収されるスラリーの濁度が既に設定された値以下であれば、前記回収されたスラリーに新規スラリーを混合して前記研磨ステージに再供給する段階を含む、ウエハーのエッジ研磨方法。
  19. 前記回収されるスラリーの濁度が既に設定された値未満であれば、前記回収されたスラリーを前記研磨ステージに再供給する段階をさらに含む、請求項１８に記載のウエハーのエッジ研磨方法。
  20. 前記回収されたスラリーの容量が既に設定された値未満であれば、新規スラリーを供給する、請求項１８又は１９に記載のウエハーのエッジ研磨方法。
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