JPH10223579A - 基板の平坦化方法及びその装置 - Google Patents
基板の平坦化方法及びその装置Info
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- JPH10223579A JPH10223579A JP2894897A JP2894897A JPH10223579A JP H10223579 A JPH10223579 A JP H10223579A JP 2894897 A JP2894897 A JP 2894897A JP 2894897 A JP2894897 A JP 2894897A JP H10223579 A JPH10223579 A JP H10223579A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、基板上の膜厚均一性を大幅に向上す
る。 【解決手段】薄膜SOI基板12の活性層3の膜厚をエ
ッチャント13中に配置してエッチング処理により均一
に制御する場合、活性層3の膜厚の厚い部分に対して局
所的にエッチャント13を活性化させるエネルギー、例
えばエッチャント13の種類に応じて赤外線又はXeC
lエキシマレーザ15を与え、活性層3の膜厚の厚い部
分を選択的に除去する。
る。 【解決手段】薄膜SOI基板12の活性層3の膜厚をエ
ッチャント13中に配置してエッチング処理により均一
に制御する場合、活性層3の膜厚の厚い部分に対して局
所的にエッチャント13を活性化させるエネルギー、例
えばエッチャント13の種類に応じて赤外線又はXeC
lエキシマレーザ15を与え、活性層3の膜厚の厚い部
分を選択的に除去する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造工程に
おける例えば薄膜SOI基板の活性層厚を均一に制御す
る基板の平坦化方法及びその装置に関する。
おける例えば薄膜SOI基板の活性層厚を均一に制御す
る基板の平坦化方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】薄膜SOI(silicon on insulator)基
板の活性層厚の制御は、図7に示すように、支持基板
(以下、Siウエハと称する)1上に中間酸化層2を介
して半導体ウエハの全面に活性層3を形成し、かつこれ
ら活性層3の間にストッパー4を設けている。
板の活性層厚の制御は、図7に示すように、支持基板
(以下、Siウエハと称する)1上に中間酸化層2を介
して半導体ウエハの全面に活性層3を形成し、かつこれ
ら活性層3の間にストッパー4を設けている。
【0003】このストッパー4は、例えば主にSiO
2 、SiNなどの材料で、形成すべき厚さの活性層3に
等しい厚さに形成されている。すなわち、このストッパ
ー4は、Siウエハ1にエッチングにより溝を形成し、
その溝の中にCVD等により活性層厚に等しい膜厚のS
iO2 、SiNなどを堆積して形成される。
2 、SiNなどの材料で、形成すべき厚さの活性層3に
等しい厚さに形成されている。すなわち、このストッパ
ー4は、Siウエハ1にエッチングにより溝を形成し、
その溝の中にCVD等により活性層厚に等しい膜厚のS
iO2 、SiNなどを堆積して形成される。
【0004】このようにストッパ4を設けることによ
り、活性層3の研磨では、Siに比べてストッパー4で
あるSiO2 、SiNの研磨能率が100分の1程度に
低下するので、活性層3が研磨されてストッパー4が露
出したところで活性層3に対する研磨が止まる。
り、活性層3の研磨では、Siに比べてストッパー4で
あるSiO2 、SiNの研磨能率が100分の1程度に
低下するので、活性層3が研磨されてストッパー4が露
出したところで活性層3に対する研磨が止まる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記活
性層厚の制御では、Siウエハ1の全面にストッパー4
を設けるので、Siウエハ1枚から取れる素子(チッ
プ)数が少なくなる、すなわち素子の収率が悪くなる。
性層厚の制御では、Siウエハ1の全面にストッパー4
を設けるので、Siウエハ1枚から取れる素子(チッ
プ)数が少なくなる、すなわち素子の収率が悪くなる。
【0006】又、研磨では、一般的にコロイダルシリカ
を研磨液として用いているが、これではストッパー4で
あるSiO2 、SiNも研磨されてしまう。従って、S
iO2 、SiNをストッパー4として機能させるために
は、研磨液の化学作用を強くしてSiの研磨能率を大き
くする、すなわち選択比を大きくする必要がある。
を研磨液として用いているが、これではストッパー4で
あるSiO2 、SiNも研磨されてしまう。従って、S
iO2 、SiNをストッパー4として機能させるために
は、研磨液の化学作用を強くしてSiの研磨能率を大き
くする、すなわち選択比を大きくする必要がある。
【0007】しかしながら、Siの研磨能率を大きくす
る方法では、図8に示すようにストッパー4に挟まれた
部分の活性層3にエッチングにより窪み5が生じてしま
う。なお、この窪み5は、ストッパー4が露出してから
若干時間が経過してから研磨が終了するので、この時間
に活性層3部分のみがエッチングされて生じる。そこで
本発明は、基板上の膜厚均一性を大幅に向上できる基板
の平坦化方法及びその装置を提供することを目的とす
る。
る方法では、図8に示すようにストッパー4に挟まれた
部分の活性層3にエッチングにより窪み5が生じてしま
う。なお、この窪み5は、ストッパー4が露出してから
若干時間が経過してから研磨が終了するので、この時間
に活性層3部分のみがエッチングされて生じる。そこで
本発明は、基板上の膜厚均一性を大幅に向上できる基板
の平坦化方法及びその装置を提供することを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1によれば、積層
基板の被加工層をエッチャントを用いてエッチング処理
により被加工層を均一に制御する基板の平坦化方法にお
いて、積層基板上の被加工層のより厚い部分に対して局
所的にエッチャントを活性化させるエネルギーを与え、
前記被加工層のより厚い部分を除去する基板の平坦化方
法である。
基板の被加工層をエッチャントを用いてエッチング処理
により被加工層を均一に制御する基板の平坦化方法にお
いて、積層基板上の被加工層のより厚い部分に対して局
所的にエッチャントを活性化させるエネルギーを与え、
前記被加工層のより厚い部分を除去する基板の平坦化方
法である。
【0009】請求項2によれば、請求項1記載の基板の
平坦化方法において、エッチャントが硝弗酸系化学液の
場合にエネルギーとして赤外線を用いる。請求項3によ
れば、請求項1記載の基板の平坦化方法において、エッ
チャントが塩素ガスの場合にエネルギーとしてXeCl
エキシマレーザ光を用いる。
平坦化方法において、エッチャントが硝弗酸系化学液の
場合にエネルギーとして赤外線を用いる。請求項3によ
れば、請求項1記載の基板の平坦化方法において、エッ
チャントが塩素ガスの場合にエネルギーとしてXeCl
エキシマレーザ光を用いる。
【0010】請求項4によれば、積層基板の被加工層を
エッチャントを用いてエッチング処理により被加工層を
均一に制御する基板の平坦化装置において、積層基板に
形成されている被加工層の厚さの分布を記憶する厚さ分
布記憶手段と、エッチャント中で積層基板の被加工層に
対してエネルギーを照射するエネルギー照射手段と、膜
厚記憶手段に記憶されている厚さ分布に基づいてエネル
ギー照射手段を動作させ、積層基板上の被加工層のより
厚い部分に対して局所的にエネルギーを与える除去制御
手段と、を具備した基板の平坦化装置である。
エッチャントを用いてエッチング処理により被加工層を
均一に制御する基板の平坦化装置において、積層基板に
形成されている被加工層の厚さの分布を記憶する厚さ分
布記憶手段と、エッチャント中で積層基板の被加工層に
対してエネルギーを照射するエネルギー照射手段と、膜
厚記憶手段に記憶されている厚さ分布に基づいてエネル
ギー照射手段を動作させ、積層基板上の被加工層のより
厚い部分に対して局所的にエネルギーを与える除去制御
手段と、を具備した基板の平坦化装置である。
【0011】請求項5によれば、請求項4記載の基板の
平坦化装置において、除去制御手段は、積層基板上の被
加工層を測定する膜厚計の測定結果に基づいてエネルギ
ー照射手段を動作制御し、積層基板上の被加工層を均一
にする機能を有する。
平坦化装置において、除去制御手段は、積層基板上の被
加工層を測定する膜厚計の測定結果に基づいてエネルギ
ー照射手段を動作制御し、積層基板上の被加工層を均一
にする機能を有する。
【0012】請求項6によれば、基板面上に形成された
被加工層を研磨ヘッドの研磨により均一に制御する基板
の平坦化方法において、研磨ヘッドにおける基板上の被
加工層のより厚い部分に対して圧力を与え、除去する基
板の平坦化方法である。
被加工層を研磨ヘッドの研磨により均一に制御する基板
の平坦化方法において、研磨ヘッドにおける基板上の被
加工層のより厚い部分に対して圧力を与え、除去する基
板の平坦化方法である。
【0013】請求項7によれば、被加工層の形成された
基板を保持した状態で基板の被加工層を研磨部材に接触
させて被加工層を研磨し、かつ基板の保持面に貫通する
複数の空気突出孔が形成された研磨ヘッドと、基板に形
成されている被加工層の厚さ分布に基づいて基板上の被
加工層のより厚い部分に対し、複数の空気突出孔を通し
てそれぞれに局所圧力を与える空気圧制御手段と、を具
備した基板の平坦化装置である。
基板を保持した状態で基板の被加工層を研磨部材に接触
させて被加工層を研磨し、かつ基板の保持面に貫通する
複数の空気突出孔が形成された研磨ヘッドと、基板に形
成されている被加工層の厚さ分布に基づいて基板上の被
加工層のより厚い部分に対し、複数の空気突出孔を通し
てそれぞれに局所圧力を与える空気圧制御手段と、を具
備した基板の平坦化装置である。
【0014】請求項8によれば、請求項7記載の基板の
平坦化装置において、空気圧制御手段は、予め測定され
た基板の厚さ分布に基づいて被加工層に対する局所圧力
を制御する。
平坦化装置において、空気圧制御手段は、予め測定され
た基板の厚さ分布に基づいて被加工層に対する局所圧力
を制御する。
【0015】請求項9によれば、請求項7記載の基板の
平坦化装置において、空気圧制御手段は、研磨ヘッドに
おける複数の空気突出孔ごとに独立に空気圧を制御す
る。請求項10によれば、請求項7記載の基板の平坦化
装置において、空気圧制御手段は、予め測定された基板
の被加工層に加わる面圧分布に基づいて複数の空気突出
孔ごとの空気圧を設定し、基板の被加工層に対する面圧
を均一にする。請求項11によれば、請求項7記載の基
板の平坦化装置において、研磨ヘッドは、冷却水路が形
成され、研磨熱による熱変形を防止する構成である。
平坦化装置において、空気圧制御手段は、研磨ヘッドに
おける複数の空気突出孔ごとに独立に空気圧を制御す
る。請求項10によれば、請求項7記載の基板の平坦化
装置において、空気圧制御手段は、予め測定された基板
の被加工層に加わる面圧分布に基づいて複数の空気突出
孔ごとの空気圧を設定し、基板の被加工層に対する面圧
を均一にする。請求項11によれば、請求項7記載の基
板の平坦化装置において、研磨ヘッドは、冷却水路が形
成され、研磨熱による熱変形を防止する構成である。
【0016】
(1) 以下、本発明の第1の実施の形態について図面を参
照して説明する。本発明の基板の平坦化方法は、薄膜S
OI基板の活性層膜をエッチャント中に配置してエッチ
ング処理により均一に制御する場合、薄膜SOI基板上
の膜厚の仕様よりも厚い部分に対して局所的にエッチャ
ントを活性化させるエネルギーを与え、膜厚の厚い部分
を選択的に除去するものである。
照して説明する。本発明の基板の平坦化方法は、薄膜S
OI基板の活性層膜をエッチャント中に配置してエッチ
ング処理により均一に制御する場合、薄膜SOI基板上
の膜厚の仕様よりも厚い部分に対して局所的にエッチャ
ントを活性化させるエネルギーを与え、膜厚の厚い部分
を選択的に除去するものである。
【0017】この場合、エッチャントとして硝弗酸系化
学液の場合にエネルギーとして赤外線を照射し、又、エ
ッチャントとして塩素ガスの場合にエネルギーとしてX
eClエキシマレーザ光を照射するものである。
学液の場合にエネルギーとして赤外線を照射し、又、エ
ッチャントとして塩素ガスの場合にエネルギーとしてX
eClエキシマレーザ光を照射するものである。
【0018】図1はかかる基板の平坦化方法の概念図で
ある。XYテーブル10上には、チャンバ11が載置さ
れている。このチャンバ11内には、薄膜SOI基板1
2が収納されている。
ある。XYテーブル10上には、チャンバ11が載置さ
れている。このチャンバ11内には、薄膜SOI基板1
2が収納されている。
【0019】なお、この薄膜SOI基板12は、図7と
同様に、Siウエハ1上に中間酸化層2を介して半導体
ウエハの全面に活性層3を形成したものとなっている。
又、この薄膜SOI基板12は、チャンバ11内に満さ
れている硝弗酸系化学液や塩素ガスなどのエッチャント
13中に置かれている。
同様に、Siウエハ1上に中間酸化層2を介して半導体
ウエハの全面に活性層3を形成したものとなっている。
又、この薄膜SOI基板12は、チャンバ11内に満さ
れている硝弗酸系化学液や塩素ガスなどのエッチャント
13中に置かれている。
【0020】しかるに、薄膜SOI基板12の活性層3
の膜厚を均一に制御するには、エネルギー照射口14か
ら活性層3の膜厚の厚い部分に対して赤外線やXeCl
エキシマレーザ光などのエネルギー15を与え、局部的
にエッチング能率を上げる、すなわちエッチャントを活
性化させ、活性層3の膜厚の厚い部分を選択的に除去す
る。
の膜厚を均一に制御するには、エネルギー照射口14か
ら活性層3の膜厚の厚い部分に対して赤外線やXeCl
エキシマレーザ光などのエネルギー15を与え、局部的
にエッチング能率を上げる、すなわちエッチャントを活
性化させ、活性層3の膜厚の厚い部分を選択的に除去す
る。
【0021】ここで、活性層3の除去量の制御は、光干
渉式膜厚計(以下、膜厚計と省略する)16によりイン
プロセス管理する。このような基板の平坦化方法であれ
ば、活性層3の膜厚の厚い部分のみが選択的にエッチン
グされるので、活性層3の膜厚均一性がよくなる。
渉式膜厚計(以下、膜厚計と省略する)16によりイン
プロセス管理する。このような基板の平坦化方法であれ
ば、活性層3の膜厚の厚い部分のみが選択的にエッチン
グされるので、活性層3の膜厚均一性がよくなる。
【0022】又、活性層3の膜厚を膜厚計16でインプ
ロセス計測するので、膜厚の絶対値を精度高くコントロ
ールできる。又、膜厚計16のレンズは、サファイア板
又は石英板17によりエッチャント13から保護される
ので、測定に対して悪影響を及ぼさない。
ロセス計測するので、膜厚の絶対値を精度高くコントロ
ールできる。又、膜厚計16のレンズは、サファイア板
又は石英板17によりエッチャント13から保護される
ので、測定に対して悪影響を及ぼさない。
【0023】次に、このような方法を適用した基板の平
坦化装置について図2を参照して説明する。なお、図1
と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略
する。
坦化装置について図2を参照して説明する。なお、図1
と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略
する。
【0024】チャンバ11には、エッチャント供給口1
8、エッチャント排出口19が設けられ、エッチャント
13として硝弗酸系化学液又は塩素ガスなどがチャンバ
11内に供給され、排出されている。
8、エッチャント排出口19が設けられ、エッチャント
13として硝弗酸系化学液又は塩素ガスなどがチャンバ
11内に供給され、排出されている。
【0025】エネルギー照射装置20は、エッチャント
13中で薄膜SOI基板12の活性膜3に対してエネル
ギー21、例えばエッチャント13が硝弗酸系化学液の
場合に赤外線を照射し、又、エッチャントが塩素ガスの
場合にXeClエキシマレーザ光を照射する機能を有し
ている。
13中で薄膜SOI基板12の活性膜3に対してエネル
ギー21、例えばエッチャント13が硝弗酸系化学液の
場合に赤外線を照射し、又、エッチャントが塩素ガスの
場合にXeClエキシマレーザ光を照射する機能を有し
ている。
【0026】このエネルギー照射装置20は、エネルギ
コントローラ22によって出力エネルギ量が動作制御さ
れるものとなっている。例えば、赤外線を活性膜3に照
射する場合には、硝弗酸系化学液の温度が直径5mm領
域においてその周囲より30〜40℃上昇するエネルギ
ーを与える。
コントローラ22によって出力エネルギ量が動作制御さ
れるものとなっている。例えば、赤外線を活性膜3に照
射する場合には、硝弗酸系化学液の温度が直径5mm領
域においてその周囲より30〜40℃上昇するエネルギ
ーを与える。
【0027】又、XeClエキシマレーザ光(308n
m)を活性膜3に照射する場合には、塩素分子が原子に
分解され、Siと反応してSiClガスが発生するエネ
ルギーを与える。
m)を活性膜3に照射する場合には、塩素分子が原子に
分解され、Siと反応してSiClガスが発生するエネ
ルギーを与える。
【0028】又、エネルギー照射装置20のエネルギ照
射口は、微小領域へのエネルギー供給を可能にするため
に直径1mm以下に形成されている。膜厚計16は、エ
ッチャント13中で薄膜SOI基板12の活性膜3の膜
厚を測定するもので、その先端部のレンズにサファイア
板又は石英板17が用いられ、エッチャント13から保
護されるものとなっている。
射口は、微小領域へのエネルギー供給を可能にするため
に直径1mm以下に形成されている。膜厚計16は、エ
ッチャント13中で薄膜SOI基板12の活性膜3の膜
厚を測定するもので、その先端部のレンズにサファイア
板又は石英板17が用いられ、エッチャント13から保
護されるものとなっている。
【0029】この膜厚計16は、膜厚計コントローラ2
3によって測定動作が制御されるものとなっている。な
お、XYテーブル10は、XYテーブルコントローラ2
4によって所定間隔、例えば5mm間隔程度に移動し、
チャンバ11をXY方向に移動するものとなっている。
3によって測定動作が制御されるものとなっている。な
お、XYテーブル10は、XYテーブルコントローラ2
4によって所定間隔、例えば5mm間隔程度に移動し、
チャンバ11をXY方向に移動するものとなっている。
【0030】コンピュータ25は、膜厚計コントローラ
23及びXYテーブルコントローラ24にそれぞれ指令
を発し、チャンバ11を例えば5mm間隔程度に移動
し、これと共に膜厚計16により活性膜3の膜厚を測定
し、活性膜3の全面に対する膜厚分布を記憶する膜厚分
布記憶手段としての機能を有している。
23及びXYテーブルコントローラ24にそれぞれ指令
を発し、チャンバ11を例えば5mm間隔程度に移動
し、これと共に膜厚計16により活性膜3の膜厚を測定
し、活性膜3の全面に対する膜厚分布を記憶する膜厚分
布記憶手段としての機能を有している。
【0031】又、コンピュータ25は、薄膜SOI基板
12の活性膜3の膜厚分布に基づいてエネルギーコント
ローラ22に指令を発してエネルギー照射装置20を動
作させ、活性膜3の膜厚の厚い部分に対して局所的にエ
ネルギーを与える除去制御手段としての機能を有してい
る。
12の活性膜3の膜厚分布に基づいてエネルギーコント
ローラ22に指令を発してエネルギー照射装置20を動
作させ、活性膜3の膜厚の厚い部分に対して局所的にエ
ネルギーを与える除去制御手段としての機能を有してい
る。
【0032】又、コンピュータ25は、エネルギー照射
装置20を動作させて活性膜3を除去する際、膜厚計1
6による測定結果を取り込み、すなわちインプロセス膜
厚計測を行いながら選択的に活性膜3を除去し、活性膜
3の膜厚を均一にする機能を有している。
装置20を動作させて活性膜3を除去する際、膜厚計1
6による測定結果を取り込み、すなわちインプロセス膜
厚計測を行いながら選択的に活性膜3を除去し、活性膜
3の膜厚を均一にする機能を有している。
【0033】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。加工前に、コンピュータ25は、膜厚計
コントローラ23及びXYテーブルコントローラ24に
それぞれ指令を発し、チャンバ11を例えば5mm間隔
程度に移動し、これと共に膜厚計16を測定動作させ
る。
いて説明する。加工前に、コンピュータ25は、膜厚計
コントローラ23及びXYテーブルコントローラ24に
それぞれ指令を発し、チャンバ11を例えば5mm間隔
程度に移動し、これと共に膜厚計16を測定動作させ
る。
【0034】この膜厚計16は、活性膜3に対して5m
m程度の間隔で移動し、活性膜3の膜厚を測定してその
測定信号を出力する。この測定信号は、膜厚計23を通
してコンピュータ25に送られる。
m程度の間隔で移動し、活性膜3の膜厚を測定してその
測定信号を出力する。この測定信号は、膜厚計23を通
してコンピュータ25に送られる。
【0035】このコンピュータ25は、膜厚計16から
の測定信号を取り込み、活性膜3の全面に対する膜厚分
布を薄膜SOI基板12上の座標と共に記憶する。次
に、チャンバー11内に対し、エッチャント供給口18
からエッチャント13として硝弗酸系化学液又は塩素ガ
スを供給する。
の測定信号を取り込み、活性膜3の全面に対する膜厚分
布を薄膜SOI基板12上の座標と共に記憶する。次
に、チャンバー11内に対し、エッチャント供給口18
からエッチャント13として硝弗酸系化学液又は塩素ガ
スを供給する。
【0036】次に、コンピュータ25は、活性膜3の膜
厚分布に基づいてエネルギーコントローラ22に指令を
発し、エネルギー照射装置20を動作させる。このエネ
ルギー照射装置20は、活性膜3の膜厚の厚い部分に対
して局所的にエネルギーを与え、膜厚の厚い部分を除去
する。
厚分布に基づいてエネルギーコントローラ22に指令を
発し、エネルギー照射装置20を動作させる。このエネ
ルギー照射装置20は、活性膜3の膜厚の厚い部分に対
して局所的にエネルギーを与え、膜厚の厚い部分を除去
する。
【0037】例えば、エッチャント13が硝弗酸系化学
液の場合、赤外線を活性膜3に照射し、硝弗酸系化学液
の温度が直径5mm領域においてその周囲より30〜4
0℃上昇するエネルギーを与える。
液の場合、赤外線を活性膜3に照射し、硝弗酸系化学液
の温度が直径5mm領域においてその周囲より30〜4
0℃上昇するエネルギーを与える。
【0038】又、エッチャントが塩素ガスの場合、Xe
Clエキシマレーザ光を照射し、塩素分子が原子に分解
され、Siと反応してSiClガスが発生するエネルギ
ーを与える。
Clエキシマレーザ光を照射し、塩素分子が原子に分解
され、Siと反応してSiClガスが発生するエネルギ
ーを与える。
【0039】これと共にコンピュータ25は、膜厚計1
6による測定結果を取り込み、インプロセス膜厚計測を
行いながらエネルギーコントローラ22にエネルギー量
の指令を発し、選択的に活性膜3を除去し、活性膜3の
膜厚を均一にする。
6による測定結果を取り込み、インプロセス膜厚計測を
行いながらエネルギーコントローラ22にエネルギー量
の指令を発し、選択的に活性膜3を除去し、活性膜3の
膜厚を均一にする。
【0040】このように上記第1の実施の形態において
は、薄膜SOI基板12の活性層3の膜厚をエッチャン
ト13中に配置してエッチング処理により均一に制御す
る場合、活性層3の膜厚の厚い部分に対して局所的にエ
ッチャント13を活性化させるエネルギー、例えばエッ
チャント13の種類に応じて赤外線又はXeClエキシ
マレーザを与え、活性層3の膜厚の厚い部分を選択的に
除去するようにしたので、薄膜SOI基板12に従来の
ようにストッパーを設ける必要がなく、素子の収率を高
くできる。
は、薄膜SOI基板12の活性層3の膜厚をエッチャン
ト13中に配置してエッチング処理により均一に制御す
る場合、活性層3の膜厚の厚い部分に対して局所的にエ
ッチャント13を活性化させるエネルギー、例えばエッ
チャント13の種類に応じて赤外線又はXeClエキシ
マレーザを与え、活性層3の膜厚の厚い部分を選択的に
除去するようにしたので、薄膜SOI基板12に従来の
ようにストッパーを設ける必要がなく、素子の収率を高
くできる。
【0041】又、活性層3に窪みが生じることもなく、
活性層3の膜厚の厚い部分に対して局所的に除去するの
で、活性層3の膜厚均一性を大幅に向上できる。 (2) 次に本発明の第2の実施の形態について説明する。
活性層3の膜厚の厚い部分に対して局所的に除去するの
で、活性層3の膜厚均一性を大幅に向上できる。 (2) 次に本発明の第2の実施の形態について説明する。
【0042】本発明の基板の平坦化方法は、図3に示す
ように、薄膜SOI基板12面上に形成された活性層3
の膜厚を研磨ヘッド(セラミックスチャック)30の研
磨により均一に制御する場合、この研磨ヘッド30にお
ける活性層3の膜厚の厚い部分に対して局部圧力を与
え、活性層3の膜厚の厚い部分を選択的に除去するもの
である。
ように、薄膜SOI基板12面上に形成された活性層3
の膜厚を研磨ヘッド(セラミックスチャック)30の研
磨により均一に制御する場合、この研磨ヘッド30にお
ける活性層3の膜厚の厚い部分に対して局部圧力を与
え、活性層3の膜厚の厚い部分を選択的に除去するもの
である。
【0043】図4はかかる方法を適用した基板の平坦化
装置の構成図である。研磨ヘッド30は、薄膜SOI基
板12を保持した状態で、この基板12の活性層3を研
磨部材としての研磨プレート31上の研磨布又はエポキ
シ系樹脂32に接触させて活性層3を研磨するものであ
る。
装置の構成図である。研磨ヘッド30は、薄膜SOI基
板12を保持した状態で、この基板12の活性層3を研
磨部材としての研磨プレート31上の研磨布又はエポキ
シ系樹脂32に接触させて活性層3を研磨するものであ
る。
【0044】この研磨ヘッド30は、ウエハ保持用ガイ
ドリング33により薄膜SOI基板12をその保持面に
ガイド位置決めするものとなっている。又、この研磨ヘ
ッド30には、薄膜SOI基板12の保持面に貫通する
複数の加圧用空気突出孔34が形成されるとともに、上
冷却水用配管35、下冷却水用配管36が配管され、か
つ熱電対の温度センサ37が配設されている。
ドリング33により薄膜SOI基板12をその保持面に
ガイド位置決めするものとなっている。又、この研磨ヘ
ッド30には、薄膜SOI基板12の保持面に貫通する
複数の加圧用空気突出孔34が形成されるとともに、上
冷却水用配管35、下冷却水用配管36が配管され、か
つ熱電対の温度センサ37が配設されている。
【0045】図5は研磨ヘッド30の具体的な構成図で
あって、同図(a) は側面から見た断面図、同図(b) は下
方から見た構成図である。この研磨ヘッド30は、セラ
ミックス板38を上水冷ジャケット39と下水冷ジャケ
ット40とにより挟持した構成となっている。なお、セ
ラミックス板38に対して上水冷ジャケット39と下水
冷ジャケット40とは、それぞれ接着剤39a、40a
により接合されている。この接着剤39a、40aは、
熱歪みの影響を考慮し、熱膨脹係数の近いガラス系のも
のである。
あって、同図(a) は側面から見た断面図、同図(b) は下
方から見た構成図である。この研磨ヘッド30は、セラ
ミックス板38を上水冷ジャケット39と下水冷ジャケ
ット40とにより挟持した構成となっている。なお、セ
ラミックス板38に対して上水冷ジャケット39と下水
冷ジャケット40とは、それぞれ接着剤39a、40a
により接合されている。この接着剤39a、40aは、
熱歪みの影響を考慮し、熱膨脹係数の近いガラス系のも
のである。
【0046】この研磨ヘッド30には、複数の加圧用空
気突出孔34がセラミックス板38、上水冷ジャケット
39及び下水冷ジャケット40を貫通して形成されてい
る。これら加圧用空気突出孔34は、同図(b) に示すよ
うに研磨ヘッド30の保持面30aの全面の縦横に所定
の間隔毎に形成されている。
気突出孔34がセラミックス板38、上水冷ジャケット
39及び下水冷ジャケット40を貫通して形成されてい
る。これら加圧用空気突出孔34は、同図(b) に示すよ
うに研磨ヘッド30の保持面30aの全面の縦横に所定
の間隔毎に形成されている。
【0047】又、これら加圧用空気突出孔34には、そ
れぞれ加圧空気用配管41が連結され、かつ図4に示す
加圧空気制御用コンピュータ42に配管されている。そ
して、これら加圧空気用配管41には、それぞれ個別に
各加圧空気用電磁弁41aが設けられている。
れぞれ加圧空気用配管41が連結され、かつ図4に示す
加圧空気制御用コンピュータ42に配管されている。そ
して、これら加圧空気用配管41には、それぞれ個別に
各加圧空気用電磁弁41aが設けられている。
【0048】又、研磨ヘッド30には、研磨熱による熱
変形を防止するための冷却水路としての上水冷用溝43
及び下水冷用溝44が形成されている。このうち上水冷
用溝43は、上水冷ジャケット39とセラミックス板3
8との間に形成され、かつ上冷却水路45が連通してい
る。そして、この上冷却水路45は、上冷却水用配管3
5が連結されている。
変形を防止するための冷却水路としての上水冷用溝43
及び下水冷用溝44が形成されている。このうち上水冷
用溝43は、上水冷ジャケット39とセラミックス板3
8との間に形成され、かつ上冷却水路45が連通してい
る。そして、この上冷却水路45は、上冷却水用配管3
5が連結されている。
【0049】下水冷用溝44は、下水冷ジャケット40
とセラミックス板38との間に形成され、かつ下冷却水
路45が連通している。そして、この下冷却水路46
は、下冷却水用配管36が連結されている。
とセラミックス板38との間に形成され、かつ下冷却水
路45が連通している。そして、この下冷却水路46
は、下冷却水用配管36が連結されている。
【0050】さらに、研磨ヘッド30の上水冷ジャケッ
ト39と下水冷ジャケット40とには、それぞれ温度セ
ンサ37a、37bが設けられている。図4に戻って、
かかる研磨ヘッド30及び研磨プレート31は、研磨装
置制御用コンピュータ47によってそれぞれ回転駆動制
御される。
ト39と下水冷ジャケット40とには、それぞれ温度セ
ンサ37a、37bが設けられている。図4に戻って、
かかる研磨ヘッド30及び研磨プレート31は、研磨装
置制御用コンピュータ47によってそれぞれ回転駆動制
御される。
【0051】この研磨プレート31上の研磨布又はエポ
キシ系樹脂32は、研磨における平坦性、すなわち研磨
面に微小なうねりを発生させないために、研磨装置上に
設けられたプレート切削装置(不図示)によって、予め
平面度1μm以下に仕上げられている。
キシ系樹脂32は、研磨における平坦性、すなわち研磨
面に微小なうねりを発生させないために、研磨装置上に
設けられたプレート切削装置(不図示)によって、予め
平面度1μm以下に仕上げられている。
【0052】一方、上記加圧空気制御用コンピュータ4
2には、膜厚マッピング装置48及びウエハ面圧マッピ
ング装置49が接続されている。膜厚マッピング装置4
8は、膜厚測定器50が接続され、研磨前に、研磨ヘッ
ド30に保持されている薄膜SOI基板12の活性層3
の膜厚を膜厚測定器50により測定し、この活性層3の
膜厚分布を記憶する機能を有している。
2には、膜厚マッピング装置48及びウエハ面圧マッピ
ング装置49が接続されている。膜厚マッピング装置4
8は、膜厚測定器50が接続され、研磨前に、研磨ヘッ
ド30に保持されている薄膜SOI基板12の活性層3
の膜厚を膜厚測定器50により測定し、この活性層3の
膜厚分布を記憶する機能を有している。
【0053】ウエハ面圧マッピング装置49は、ウエハ
面厚測定用センサ51が接続され、研磨前に、研磨ヘッ
ド30に保持されている薄膜SOI基板12に加わる面
圧をウエハ面厚測定用センサ51により測定し、この面
圧分布を記憶する機能を有している。
面厚測定用センサ51が接続され、研磨前に、研磨ヘッ
ド30に保持されている薄膜SOI基板12に加わる面
圧をウエハ面厚測定用センサ51により測定し、この面
圧分布を記憶する機能を有している。
【0054】上記加圧空気制御用コンピュータ42は、
膜厚マッピング装置48からの活性層3の膜厚分布、及
びウエハ面圧マッピング装置49からの薄膜SOI基板
12に加わる面圧分布を取り込み、このうち面圧分布に
基づいて薄膜SOI基板12に加わる面圧が均一になる
ように各加圧空気用電磁弁41aを調節し、各加圧用空
気突出孔34ごとに送り込む各空気圧を設定する機能を
有している。
膜厚マッピング装置48からの活性層3の膜厚分布、及
びウエハ面圧マッピング装置49からの薄膜SOI基板
12に加わる面圧分布を取り込み、このうち面圧分布に
基づいて薄膜SOI基板12に加わる面圧が均一になる
ように各加圧空気用電磁弁41aを調節し、各加圧用空
気突出孔34ごとに送り込む各空気圧を設定する機能を
有している。
【0055】又、加圧空気制御用コンピュータ42は、
膜厚分布に基づいて活性層3の膜厚の厚い部分に対し、
複数の加圧用空気突出孔34を通してそれぞれに局所圧
力を与える空気圧制御手段としての機能を有している。
膜厚分布に基づいて活性層3の膜厚の厚い部分に対し、
複数の加圧用空気突出孔34を通してそれぞれに局所圧
力を与える空気圧制御手段としての機能を有している。
【0056】なお、この加圧空気制御用コンピュータ4
2は、研磨ヘッド30における複数の加圧用空気突出孔
34ごとに独立に空気圧を制御する機能を有している。
冷却水制御コンピュータ52は、研磨ヘッド30の上水
冷ジャケット39側、下水冷ジャケット40側にそれぞ
れ設けられた各温度センサ37a、37bからのセンサ
信号を温度計53を通した温度信号として取り込み、こ
れらの研磨ヘッド30の温度に基づいて上冷却水コント
ローラ54、下冷却水コントローラ55に対してそれぞ
れ冷却水量及び水温の指令を発する機能を有している。
2は、研磨ヘッド30における複数の加圧用空気突出孔
34ごとに独立に空気圧を制御する機能を有している。
冷却水制御コンピュータ52は、研磨ヘッド30の上水
冷ジャケット39側、下水冷ジャケット40側にそれぞ
れ設けられた各温度センサ37a、37bからのセンサ
信号を温度計53を通した温度信号として取り込み、こ
れらの研磨ヘッド30の温度に基づいて上冷却水コント
ローラ54、下冷却水コントローラ55に対してそれぞ
れ冷却水量及び水温の指令を発する機能を有している。
【0057】このうち上冷却水コントローラ54は上冷
却水用配管35に供給する冷却水の流量を調節し、かつ
下冷却水コントローラ55は下冷却水用配管36に供給
する冷却水の流量及び水温を調節し、研磨ヘッド30の
温度を制御する機能を有している。
却水用配管35に供給する冷却水の流量を調節し、かつ
下冷却水コントローラ55は下冷却水用配管36に供給
する冷却水の流量及び水温を調節し、研磨ヘッド30の
温度を制御する機能を有している。
【0058】温度制御コンピュータ56には、複数の温
度センサ57a〜57bが接続されている。これら温度
センサ57a〜57bは、研磨ヘッド30における研磨
液58の温度を測定する機能を有している。
度センサ57a〜57bが接続されている。これら温度
センサ57a〜57bは、研磨ヘッド30における研磨
液58の温度を測定する機能を有している。
【0059】この温度制御コンピュータ56は、各温度
センサ57a〜57bにより測定された研磨液58の各
温度を取り込み、これら温度が同一となるように研磨液
温コントローラ59及び研磨プレート冷却水コントロー
ラ60に指令を発する機能を有している。
センサ57a〜57bにより測定された研磨液58の各
温度を取り込み、これら温度が同一となるように研磨液
温コントローラ59及び研磨プレート冷却水コントロー
ラ60に指令を発する機能を有している。
【0060】このうち研磨液温コントローラ59は研磨
ヘッド30に供給する研磨液58の温度を制御する機能
を有し、研磨プレート冷却水コントローラ60は研磨ヘ
ッド30に供給する冷却水の流量及び水温を制御する機
能を有している。
ヘッド30に供給する研磨液58の温度を制御する機能
を有し、研磨プレート冷却水コントローラ60は研磨ヘ
ッド30に供給する冷却水の流量及び水温を制御する機
能を有している。
【0061】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて図6に示す研磨工程を示す流れ図を参照して説明す
る。先ず、ステップ#1において活性層3の膜厚測定を
行う。
いて図6に示す研磨工程を示す流れ図を参照して説明す
る。先ず、ステップ#1において活性層3の膜厚測定を
行う。
【0062】研磨前に、研磨ヘッド30に対して薄膜S
OI基板12を保持し、この状態で膜厚測定器50を薄
膜SOI基板12の全面に走査する。この膜厚測定器5
0は、薄膜SOI基板12の活性層3の膜厚を測定し、
その測定信号を出力する。
OI基板12を保持し、この状態で膜厚測定器50を薄
膜SOI基板12の全面に走査する。この膜厚測定器5
0は、薄膜SOI基板12の活性層3の膜厚を測定し、
その測定信号を出力する。
【0063】膜厚マッピング装置48は、膜厚測定器5
0から出力される測定信号を入力し、この測定信号から
薄膜SOI基板12の活性層3の膜厚分布を求めてその
座標と共にマッピングする。
0から出力される測定信号を入力し、この測定信号から
薄膜SOI基板12の活性層3の膜厚分布を求めてその
座標と共にマッピングする。
【0064】次に、ステップ#2においてウエハ圧力分
布を測定する。これも研磨前に、研磨ヘッド30に対し
て薄膜SOI基板12を保持した状態で、ウエハ面厚測
定用センサ51を薄膜SOI基板12に当てる。
布を測定する。これも研磨前に、研磨ヘッド30に対し
て薄膜SOI基板12を保持した状態で、ウエハ面厚測
定用センサ51を薄膜SOI基板12に当てる。
【0065】このウエハ面厚測定用センサ51は、薄膜
SOI基板12に加わる圧力を測定し、その測定信号を
出力する。ウエハ面圧マッピング装置49は、ウエハ面
厚測定用センサ51から出力される測定信号を入力し、
この測定信号から薄膜SOI基板12に加わる面圧分布
を求めて座標と共にマッピングする。
SOI基板12に加わる圧力を測定し、その測定信号を
出力する。ウエハ面圧マッピング装置49は、ウエハ面
厚測定用センサ51から出力される測定信号を入力し、
この測定信号から薄膜SOI基板12に加わる面圧分布
を求めて座標と共にマッピングする。
【0066】これら膜厚マッピング装置48に記憶され
ている活性層3の膜厚分布、及びウエハ面圧マッピング
装置49に記憶されている薄膜SOI基板12に加わる
面圧分布の各データは、それぞれ加圧空気制御用コンピ
ュータ42に送られる。
ている活性層3の膜厚分布、及びウエハ面圧マッピング
装置49に記憶されている薄膜SOI基板12に加わる
面圧分布の各データは、それぞれ加圧空気制御用コンピ
ュータ42に送られる。
【0067】次に、研磨ヘッド30は、薄膜SOI基板
12を保持した状態で、研磨プレート31の研磨布又は
エポキシ系樹脂32に対して対面配置される。次に、加
圧空気制御用コンピュータ42は、ステップ#3におい
て、面圧分布のデータに基づいて研磨ヘッド30から薄
膜SOI基板12に加わる面圧が均一になるように、研
磨ヘッド30の各加圧用空気突出孔34から突出される
空気圧力を制御する。
12を保持した状態で、研磨プレート31の研磨布又は
エポキシ系樹脂32に対して対面配置される。次に、加
圧空気制御用コンピュータ42は、ステップ#3におい
て、面圧分布のデータに基づいて研磨ヘッド30から薄
膜SOI基板12に加わる面圧が均一になるように、研
磨ヘッド30の各加圧用空気突出孔34から突出される
空気圧力を制御する。
【0068】この場合、加圧空気制御用コンピュータ4
2は、各加圧空気用配管41にそれぞれ個別に設けられ
た各加圧空気用電磁弁41aの開度を調整することによ
り各加圧用空気突出孔34から突出される空気圧力を制
御する。
2は、各加圧空気用配管41にそれぞれ個別に設けられ
た各加圧空気用電磁弁41aの開度を調整することによ
り各加圧用空気突出孔34から突出される空気圧力を制
御する。
【0069】ここで、薄膜SOI基板12に加わる面圧
を均一にする理由は、研磨の加工均一性(平面度)を向
上させるためである。なお、研磨布又はエポキシ系樹脂
32と薄膜SOI基板12とは、必ずしも均一に接触し
ているとは限らず面圧も均一でない可能性がある。従っ
て、この面圧が不均一な場合は、良好な平面度が得られ
ないため、予め面圧を均一にする必要がある。
を均一にする理由は、研磨の加工均一性(平面度)を向
上させるためである。なお、研磨布又はエポキシ系樹脂
32と薄膜SOI基板12とは、必ずしも均一に接触し
ているとは限らず面圧も均一でない可能性がある。従っ
て、この面圧が不均一な場合は、良好な平面度が得られ
ないため、予め面圧を均一にする必要がある。
【0070】次に、加圧空気制御用コンピュータ42
は、ステップ#4において、活性層3の膜厚分布のデー
タに基づき、この膜厚分布に対応した空気圧の設定を行
う。すなわち、加圧空気制御用コンピュータ42は、各
加圧空気用電磁弁41aの開度を調整し、膜厚分布に基
づいて活性層3の膜厚の厚い部分に対して局所圧力を与
える。
は、ステップ#4において、活性層3の膜厚分布のデー
タに基づき、この膜厚分布に対応した空気圧の設定を行
う。すなわち、加圧空気制御用コンピュータ42は、各
加圧空気用電磁弁41aの開度を調整し、膜厚分布に基
づいて活性層3の膜厚の厚い部分に対して局所圧力を与
える。
【0071】次に、ステップ#5に移って研磨が行なわ
れる。すなわち、研磨ヘッド30と研磨プレート31と
は、研磨装置制御用コンピュータ47によってそれぞれ
回転駆動制御される。
れる。すなわち、研磨ヘッド30と研磨プレート31と
は、研磨装置制御用コンピュータ47によってそれぞれ
回転駆動制御される。
【0072】これにより、薄膜SOI基板12における
活性層3の膜厚の厚い部分には、図3に示すようにその
薄膜SOI基板12の裏面から空気圧によって局所的に
加圧され、その部分が選択的に除去される。すなわち、
研磨ヘッド30の各加圧用空気突出孔34からの空気圧
は、予め測定された上記膜厚分布に従ってそれぞれ独立
に制御される。
活性層3の膜厚の厚い部分には、図3に示すようにその
薄膜SOI基板12の裏面から空気圧によって局所的に
加圧され、その部分が選択的に除去される。すなわち、
研磨ヘッド30の各加圧用空気突出孔34からの空気圧
は、予め測定された上記膜厚分布に従ってそれぞれ独立
に制御される。
【0073】一方、冷却水制御コンピュータ52は、研
磨ヘッド30の上水冷ジャケット39側、下水冷ジャケ
ット40側の各温度を各温度センサ37a、37b及び
温度計53を通して取り込み、これらの温度に基づいて
上冷却水コントローラ54、下冷却水コントローラ55
に対してそれぞれ冷却水量及び水温の指令を発する。
磨ヘッド30の上水冷ジャケット39側、下水冷ジャケ
ット40側の各温度を各温度センサ37a、37b及び
温度計53を通して取り込み、これらの温度に基づいて
上冷却水コントローラ54、下冷却水コントローラ55
に対してそれぞれ冷却水量及び水温の指令を発する。
【0074】このうち上冷却水コントローラ54は上冷
却水用配管35に供給する冷却水の流量及び水温を調節
し、かつ下冷却水コントローラ55は下冷却水用配管3
6に供給する冷却水の流量及び水温を調節する。
却水用配管35に供給する冷却水の流量及び水温を調節
し、かつ下冷却水コントローラ55は下冷却水用配管3
6に供給する冷却水の流量及び水温を調節する。
【0075】これにより、研磨ヘッド30の温度が上水
冷ジャケット39側、下水冷ジャケット40とでそれぞ
れ独立に制御される。又、温度制御コンピュータ56に
は、複数の温度センサ57a〜57bにより測定された
研磨液58の各温度を取り込み、これら温度が同一とな
るように研磨液温コントローラ59及び研磨プレート冷
却水コントローラ60にそれぞれ指令を発する。
冷ジャケット39側、下水冷ジャケット40とでそれぞ
れ独立に制御される。又、温度制御コンピュータ56に
は、複数の温度センサ57a〜57bにより測定された
研磨液58の各温度を取り込み、これら温度が同一とな
るように研磨液温コントローラ59及び研磨プレート冷
却水コントローラ60にそれぞれ指令を発する。
【0076】このうち研磨液温コントローラ59は研磨
ヘッド30に供給する研磨液58の温度を制御し、研磨
プレート冷却水コントローラ60は研磨ヘッド30に供
給する冷却水の流量を制御する。
ヘッド30に供給する研磨液58の温度を制御し、研磨
プレート冷却水コントローラ60は研磨ヘッド30に供
給する冷却水の流量を制御する。
【0077】このように上記第2の実施の形態において
は、研磨ヘッド30における薄膜SOI基板12上の活
性層3の厚い部分に対して局部圧力を与え、その膜厚の
厚い部分を選択的に除去するようにしたので、上記第1
の実施の形態と同様に、薄膜SOI基板12に従来のよ
うにストッパーを設ける必要がなく、素子の収率を高く
できる。
は、研磨ヘッド30における薄膜SOI基板12上の活
性層3の厚い部分に対して局部圧力を与え、その膜厚の
厚い部分を選択的に除去するようにしたので、上記第1
の実施の形態と同様に、薄膜SOI基板12に従来のよ
うにストッパーを設ける必要がなく、素子の収率を高く
できる。
【0078】又、活性層3に窪みが生じることもなく、
活性層3の膜厚の厚い部分に対して局所的に研磨するの
で、活性層3の膜厚均一性を大幅に向上できる。さら
に、研磨ヘッド30に冷却水を流してその温度を制御す
るので、研磨中の研磨ヘッド30の熱変形による活性層
3への膜厚分布に悪影響を与えることがない。
活性層3の膜厚の厚い部分に対して局所的に研磨するの
で、活性層3の膜厚均一性を大幅に向上できる。さら
に、研磨ヘッド30に冷却水を流してその温度を制御す
るので、研磨中の研磨ヘッド30の熱変形による活性層
3への膜厚分布に悪影響を与えることがない。
【0079】又、上記第2の実施の形態は、従来の研磨
技術の応用であり、プラズマエッチング等の手法に比べ
てコストを少なくできる。なお、本発明は、上記第1及
び第2の実施の形態に限定されるものでなく次の通り変
形してもよい。
技術の応用であり、プラズマエッチング等の手法に比べ
てコストを少なくできる。なお、本発明は、上記第1及
び第2の実施の形態に限定されるものでなく次の通り変
形してもよい。
【0080】例えば、薄膜SOI基板12の活性層3の
膜厚を均一に制御するのに限らず、各種基板上の薄膜の
膜厚を均一に制御するのに適用できることは言うまでも
ない。
膜厚を均一に制御するのに限らず、各種基板上の薄膜の
膜厚を均一に制御するのに適用できることは言うまでも
ない。
【0081】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、基
板上の膜厚均一性を大幅に向上できる基板の平坦化方法
及びその装置を提供できる。
板上の膜厚均一性を大幅に向上できる基板の平坦化方法
及びその装置を提供できる。
【図1】本発明に係わる基板の平坦化方法の第1の実施
の形態を示す概念図。
の形態を示す概念図。
【図2】同方法を適用した基板の平坦化装置の構成図。
【図3】本発明に係わる基板の平坦化方法の第2の実施
の形態を示す概念図。
の形態を示す概念図。
【図4】同方法を適用した基板の平坦化装置の構成図。
【図5】研磨ヘッドの具体的な構成図。
【図6】研磨工程を示す流れ図。
【図7】従来の活性層厚を均一制御するためのストッパ
ーを設けた薄膜SOI基板を示す図。
ーを設けた薄膜SOI基板を示す図。
【図8】活性層に窪みが生じた薄膜SOI基板の断面
図。
図。
1…Siウエハ、 3…活性層、 11…チャンバ、 12…薄膜SOI基板、 13…エッチャント、 16…(光干渉式膜厚計)膜厚計、 20…エネルギー照射装置、 25…コンピュータ、 30…研磨ヘッド、 31…研磨プレート、 34…加圧用空気突出孔、 35…上冷却水用配管、 36…下冷却水用配管、 37a、37b…温度センサ、 42…加圧空気制御用コンピュータ、 48…膜厚マッピング装置、 49…ウエハ面圧マッピング装置、 50…膜厚測定器、 51…ウエハ面厚測定用センサ、 52…冷却水制御コンピュータ、 54…上冷却水コントローラ、 55…下冷却水コントローラ。
Claims (11)
- 【請求項1】 積層基板の被加工層をエッチャントを用
いてエッチング処理により前記被加工層を均一に制御す
る基板の平坦化方法において、 前記積層基板上の被加工層のより厚い部分に対して局所
的に前記エッチャントを活性化させるエネルギーを与
え、前記被加工層のより厚い部分を除去することを特徴
とする基板の平坦化方法。 - 【請求項2】 前記エッチャントが硝弗酸系化学液の場
合に前記エネルギーとして赤外線を用いることを特徴と
する請求項1記載の基板の平坦化方法。 - 【請求項3】 前記エッチャントが塩素ガスの場合に前
記エネルギーとしてXeClエキシマレーザ光を用いる
ことを特徴とする請求項1記載の基板の平坦化方法。 - 【請求項4】 積層基板の被加工層をエッチャントを用
いてエッチング処理により前記被加工層を均一に制御す
る基板の平坦化装置において、 前記積層基板に形成されている前記被加工層の厚さの分
布を記憶する厚さ分布記憶手段と、 前記エッチャント中で前記積層基板の前記被加工層に対
してエネルギーを照射するエネルギー照射手段と、 前記膜厚記憶手段に記憶されている厚さ分布に基づいて
前記エネルギー照射手段を動作させ、前記積層基板上の
前記被加工層のより厚い部分に対して局所的に前記エネ
ルギーを与える除去制御手段と、を具備したことを特徴
とする基板の平坦化装置。 - 【請求項5】 前記除去制御手段は、前記積層基板上の
前記被加工層を測定する膜厚計の測定結果に基づいて前
記エネルギー照射手段を動作制御し、前記積層基板上の
前記被加工層を均一にする機能を有することを特徴とす
る請求項4記載の基板の平坦化装置。 - 【請求項6】 基板面上に形成された被加工層を研磨ヘ
ッドの研磨により均一に制御する基板の平坦化方法にお
いて、 前記研磨ヘッドにおける前記基板上の前記被加工層のよ
り厚い部分に対して圧力を与え、除去することを特徴と
する基板の平坦化方法。 - 【請求項7】 被加工層の形成された基板を保持した状
態で前記基板の被加工層を研磨部材に接触させて前記被
加工層を研磨し、かつ前記基板の保持面に貫通する複数
の空気突出孔が形成された研磨ヘッドと、 前記基板に形成されている被加工層の厚さ分布に基づい
て前記基板上の被加工層のより厚い部分に対し、前記複
数の空気突出孔を通してそれぞれに局所圧力を与える空
気圧制御手段と、を具備したことを特徴とする基板の平
坦化装置。 - 【請求項8】 前記空気圧制御手段は、予め測定された
前記基板の厚さ分布に基づいて前記被加工層に対する局
所圧力を制御することを特徴とする請求項7記載の基板
の平坦化装置。 - 【請求項9】 前記空気圧制御手段は、前記研磨ヘッド
における前記複数の空気突出孔ごとに独立に空気圧を制
御することを特徴とする請求項7記載の基板の平坦化装
置。 - 【請求項10】 前記空気圧制御手段は、予め測定され
た前記基板の被加工層に加わる面圧分布に基づいて前記
複数の空気突出孔ごとの空気圧を設定し、前記基板の被
加工層に対する面圧を均一にすることを特徴とする請求
項7記載の基板の平坦化装置。 - 【請求項11】 前記研磨ヘッドは、冷却水路が形成さ
れ、研磨熱による熱変形を防止する構成であることを特
徴とする請求項7記載の基板の平坦化装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2894897A JPH10223579A (ja) | 1997-02-13 | 1997-02-13 | 基板の平坦化方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2894897A JPH10223579A (ja) | 1997-02-13 | 1997-02-13 | 基板の平坦化方法及びその装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10223579A true JPH10223579A (ja) | 1998-08-21 |
Family
ID=12262641
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2894897A Pending JPH10223579A (ja) | 1997-02-13 | 1997-02-13 | 基板の平坦化方法及びその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10223579A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006511963A (ja) * | 2002-12-19 | 2006-04-06 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 犠牲的な膜を成長させ除去することにより材料を平坦化するための方法及び装置 |
JP2006140484A (ja) * | 2004-11-11 | 2006-06-01 | Siltronic Ag | 半導体ウェハの平坦化方法および平坦化装置ならびに平坦度が改善された半導体ウェハ |
WO2007131635A1 (de) * | 2006-05-11 | 2007-11-22 | Siltronic Ag | Verfahren und vorrichtung zur behandlung einer halbleiterscheibe durch ätzen |
KR100969473B1 (ko) | 2007-10-01 | 2010-07-14 | 주식회사 엘지화학 | 레이저 식각을 이용한 유리 기판의 제조방법 및 이를 위한 레이저 조사장치 |
JP2021106193A (ja) * | 2019-12-26 | 2021-07-26 | 株式会社Sumco | Soiウェーハの片面研磨システム及びそれを用いたsoiウェーハの片面研磨方法 |
-
1997
- 1997-02-13 JP JP2894897A patent/JPH10223579A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006511963A (ja) * | 2002-12-19 | 2006-04-06 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 犠牲的な膜を成長させ除去することにより材料を平坦化するための方法及び装置 |
JP2006140484A (ja) * | 2004-11-11 | 2006-06-01 | Siltronic Ag | 半導体ウェハの平坦化方法および平坦化装置ならびに平坦度が改善された半導体ウェハ |
WO2007131635A1 (de) * | 2006-05-11 | 2007-11-22 | Siltronic Ag | Verfahren und vorrichtung zur behandlung einer halbleiterscheibe durch ätzen |
JP4863409B2 (ja) * | 2006-05-11 | 2012-01-25 | ジルトロニック アクチエンゲゼルシャフト | エッチングによって半導体ウェハを処理するための方法および装置 |
KR100969473B1 (ko) | 2007-10-01 | 2010-07-14 | 주식회사 엘지화학 | 레이저 식각을 이용한 유리 기판의 제조방법 및 이를 위한 레이저 조사장치 |
JP2021106193A (ja) * | 2019-12-26 | 2021-07-26 | 株式会社Sumco | Soiウェーハの片面研磨システム及びそれを用いたsoiウェーハの片面研磨方法 |
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