JPS6328546A - 表面処理方法および装置 - Google Patents
表面処理方法および装置Info
- Publication number
- JPS6328546A JPS6328546A JP16793286A JP16793286A JPS6328546A JP S6328546 A JPS6328546 A JP S6328546A JP 16793286 A JP16793286 A JP 16793286A JP 16793286 A JP16793286 A JP 16793286A JP S6328546 A JPS6328546 A JP S6328546A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- abrasive grains
- surface treatment
- insulating layer
- ultrasonic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ウェハ表面の平坦化に適用して有効な技術に
関する。
関する。
半導体ウェハの表面である回路素子形成面の上には、該
回路素子との電気的導通をとるために多層配線を形成す
ることが行われている。
回路素子との電気的導通をとるために多層配線を形成す
ることが行われている。
上記多層配線は、たとえば二酸化ケイ素（ＳｉＯ□）か
らなる中間絶縁層を介してアルミニウム（Ａ１）等から
なる配線層を積層することにより形成することができる
。その際、第１絶縁層の表面が平坦であっても、該キ色
縁層上に所定形状の第１配線層を形成し、その上に第２
配線層を形成する場合には、第２絶縁層には上記第１配
線層の厚さに起因する凹凸面が形成されることになる。
らなる中間絶縁層を介してアルミニウム（Ａ１）等から
なる配線層を積層することにより形成することができる
。その際、第１絶縁層の表面が平坦であっても、該キ色
縁層上に所定形状の第１配線層を形成し、その上に第２
配線層を形成する場合には、第２絶縁層には上記第１配
線層の厚さに起因する凹凸面が形成されることになる。
このように第２絶縁層に凹凸面があると、その上にアル
ミニウム層をスパッタリング法により被着して第２配線
層を形成する場合、その表面の段差部におけるステップ
・カバレジが悪く、そのため８亥第２配線層に断線が生
じ易く、信転性上問題がある。この現象は、第２配線層
に限られたものでなく、同様に積層して形成される第３
配線層以上の配線層にも当然に生じる問題であり、特に
上層になる程、凹凸面の段差が大きくなるため影響が甚
大である。
ミニウム層をスパッタリング法により被着して第２配線
層を形成する場合、その表面の段差部におけるステップ
・カバレジが悪く、そのため８亥第２配線層に断線が生
じ易く、信転性上問題がある。この現象は、第２配線層
に限られたものでなく、同様に積層して形成される第３
配線層以上の配線層にも当然に生じる問題であり、特に
上層になる程、凹凸面の段差が大きくなるため影響が甚
大である。
そこで、絶縁層上に配線層を形成する場合には、該絶縁
層に生じている凹凸面を、予め平坦にすることが行われ
ている。その平坦化の技術の一つに、いわゆるバイアス
・スパッタ法があり、この技術については１９８３年８
月２２日、日経マグロウヒル社発行、別冊「マイクロデ
バイセズ」Ｐ１２４〜Ｐ１２５に説明がある。
層に生じている凹凸面を、予め平坦にすることが行われ
ている。その平坦化の技術の一つに、いわゆるバイアス
・スパッタ法があり、この技術については１９８３年８
月２２日、日経マグロウヒル社発行、別冊「マイクロデ
バイセズ」Ｐ１２４〜Ｐ１２５に説明がある。
上記バイアス・スパッタ法は、たとえば二酸化ケイ素か
らなる絶縁層に凹凸面がある場合に、凸部の選択的エツ
チングと、エツチングした二酸化ケイ素の凹部へのデポ
ジションとを同時に進行させ、上記凹凸面の平坦化を達
成するものである。
らなる絶縁層に凹凸面がある場合に、凸部の選択的エツ
チングと、エツチングした二酸化ケイ素の凹部へのデポ
ジションとを同時に進行させ、上記凹凸面の平坦化を達
成するものである。
上記バイアス・スパッタ法では、使用する装置が複雑で
あり、またプロセスが複雑であるという問題のあること
が本発明者により見い出された。
あり、またプロセスが複雑であるという問題のあること
が本発明者により見い出された。
本発明の目的は、ウェハ表面の平坦化に適用できる簡便
で効果的な技術を提供することにある。
で効果的な技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、次の通りである。
を簡単に説明すれば、次の通りである。
すなわち、処理槽内の砥粒を含有する媒質中で、該砥粒
またはウェハの少なくとも一方に超音波振動を与えるも
のである。
またはウェハの少なくとも一方に超音波振動を与えるも
のである。
上記した手段によれば、ウェハ表面に上記砥粒を衝突さ
せることができることにより、凸部の傾斜が急峻である
程、該凸部の研磨が速やかに起こるため、簡単な装置を
用いて上記ウェハ表面の平坦化を容易に達成できるもの
である。
せることができることにより、凸部の傾斜が急峻である
程、該凸部の研磨が速やかに起こるため、簡単な装置を
用いて上記ウェハ表面の平坦化を容易に達成できるもの
である。
〔実施例１〕
第１図は本発明による実施例１である表面処理装置を示
す概略説明図である。
す概略説明図である。
本実施例１の表面処理装置は、処理槽１と超音波振動ユ
ニット２および超音波振動の伝達端子３からなる超音波
発生手段とを備えてなるものである。上記処理槽１の底
部にはウェハチャック４が取付けられており、また該処
理槽１にはダイヤモンドの微粉末からなる砥粒５が分散
された水（媒質）６が収容されており、該水６には上記
伝達端子３が浸漬されている。
ニット２および超音波振動の伝達端子３からなる超音波
発生手段とを備えてなるものである。上記処理槽１の底
部にはウェハチャック４が取付けられており、また該処
理槽１にはダイヤモンドの微粉末からなる砥粒５が分散
された水（媒質）６が収容されており、該水６には上記
伝達端子３が浸漬されている。
次に、本実施例の作用について説明する。
まず、第１図に示すように処理槽１のウェハチャック４
で半導体ウェハ７を装着する。その状態で上記超音波発
生手段を作動させ、その伝達端子３を介して水６の中に
分散されている砥粒５に超音波振動を伝達する。このよ
うに超音波振動が与えられた砥粒５はウェハ７の表面に
Ｕｉ突する。
で半導体ウェハ７を装着する。その状態で上記超音波発
生手段を作動させ、その伝達端子３を介して水６の中に
分散されている砥粒５に超音波振動を伝達する。このよ
うに超音波振動が与えられた砥粒５はウェハ７の表面に
Ｕｉ突する。
上記のように砥粒５をウェハ７の表面に衝突させると、
該ウェハ表面を研磨することができるものである。
該ウェハ表面を研磨することができるものである。
第２図（ａｌおよび（至））は本実施例における処理方
法を適用する前後のウェハ表面の概略を示す拡大部分断
面図である。
法を適用する前後のウェハ表面の概略を示す拡大部分断
面図である。
第２図（ａ）では、シリコン（Ｓｔ）単結晶の半導体基
板８の表面の第ＬｗＡ縁膜（図示せず）の上に所定のア
ルミニウム（、ｌ）からなる第１配線層９を形成した後
、さらにその上に二酸化ケイ素（３ｉｏ）からなる第２
絶縁層１０をプラズマＣＶＤ法で形成した状態が示され
ている。図示するように、プラズマＣＶＤ法で形成した
第２絶縁層１０には、その下の配線層の影響を受けてオ
ーバーハングした形状の急峻な段差が形成されている。
板８の表面の第ＬｗＡ縁膜（図示せず）の上に所定のア
ルミニウム（、ｌ）からなる第１配線層９を形成した後
、さらにその上に二酸化ケイ素（３ｉｏ）からなる第２
絶縁層１０をプラズマＣＶＤ法で形成した状態が示され
ている。図示するように、プラズマＣＶＤ法で形成した
第２絶縁層１０には、その下の配線層の影響を受けてオ
ーバーハングした形状の急峻な段差が形成されている。
上記第２図（ａｌに示す状態のウェハ７に本実施例に示
す上記処理を適用した後のウェハ表面を示したのが第２
図へ）である。
す上記処理を適用した後のウェハ表面を示したのが第２
図へ）である。
上記のように、第２絶縁層１００表面が平坦化されるの
は、たとえばウェハ７の主面に対し垂直方向の超音波振
動を上記砥粒５に与える場合は、該砥粒５の振動方向と
第２絶縁層１０の表面における垂線との成す角度θ（第
２図（ａｌに示す）とエツチング速度Ｒとが第３図に示
す相関性があることによる。すなわち、突出している部
分が優先的に研磨されるという性質がある。したがって
、急峻な段差形状を緩和することができるものである。
は、たとえばウェハ７の主面に対し垂直方向の超音波振
動を上記砥粒５に与える場合は、該砥粒５の振動方向と
第２絶縁層１０の表面における垂線との成す角度θ（第
２図（ａｌに示す）とエツチング速度Ｒとが第３図に示
す相関性があることによる。すなわち、突出している部
分が優先的に研磨されるという性質がある。したがって
、急峻な段差形状を緩和することができるものである。
このように、本実施例によれば以下の効果を得ることが
できる。
できる。
（１）、砥粒５が分散された水６が収容されている処理
槽１の底部にウェハ７を装着し、該水６に接触している
伝達端子３を介して上記砥粒５に超音波振動を与えるこ
とにより、ウェハ７の表面の第２絶縁層１０の平坦化が
達成される。
槽１の底部にウェハ７を装着し、該水６に接触している
伝達端子３を介して上記砥粒５に超音波振動を与えるこ
とにより、ウェハ７の表面の第２絶縁層１０の平坦化が
達成される。
（２）、上記＋１１により、第２絶縁層の上に第２配線
層を形成する場合、ステップ・カバレジの良い配線層を
形成することができる。
層を形成する場合、ステップ・カバレジの良い配線層を
形成することができる。
（３）、上記（２）により、信頬性の高い多層配線を備
えた半導体装置を提供することができる。
えた半導体装置を提供することができる。
（４）、上記（１）により、ウェハ７の表面の平坦化を
簡易な装置で効率良く行うことができる。
簡易な装置で効率良く行うことができる。
（５）、上記（４）により、信牽員性のよい半導体装置
を安価に提供できる。
を安価に提供できる。
〔実施例２〕
第４図は本発明による実施例２である処理装置を示す概
略説明図である。
略説明図である。
本実施例２の処理装置は、前記実施例１のものとその基
本的構成は同一であり、ウェハ７の装着する場所のみが
異なるものである。すなわち、本実施例２では超音波振
動の伝達端子３にウェハチャック４が取付けられており
、第４図に示すように該伝達端子にウェハ７を装着する
ものである。
本的構成は同一であり、ウェハ７の装着する場所のみが
異なるものである。すなわち、本実施例２では超音波振
動の伝達端子３にウェハチャック４が取付けられており
、第４図に示すように該伝達端子にウェハ７を装着する
ものである。
このように、本実施例によれば以下の効果を得ることが
できる。
できる。
（１）、砥粒５が分散された水６に浸漬されている超音
波振動の伝達端子３にウェハ７を装着し、該伝達端子に
超音波振動を与えることにより、上記砥粒５とウェハ表
面とを衝突させることができるため、前記実施例１と同
様に該ウェハ表面の研磨を行い、その平坦化を行うこと
ができる。
波振動の伝達端子３にウェハ７を装着し、該伝達端子に
超音波振動を与えることにより、上記砥粒５とウェハ表
面とを衝突させることができるため、前記実施例１と同
様に該ウェハ表面の研磨を行い、その平坦化を行うこと
ができる。
（２）、ウェハ７を移動可能な伝達端子３に装着するの
で、ウェハ７の取り外し交換を容易に行うことができる
。
で、ウェハ７の取り外し交換を容易に行うことができる
。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではな（、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではな（、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。
たとえば、実施例では、水６またはウェハ７のいずれか
に超音波振動を与える例について説明したが、これに限
るものでなく、複数の伝達端子を備え上記両者に同時に
超音波振動を与えることができるものであってもよい。
に超音波振動を与える例について説明したが、これに限
るものでなく、複数の伝達端子を備え上記両者に同時に
超音波振動を与えることができるものであってもよい。
また、装置の具体的構成は実施例に示したものに限るも
のでなく、所期の目的が達成できる範囲で種々変更でき
ることはいうまでもない。
のでなく、所期の目的が達成できる範囲で種々変更でき
ることはいうまでもない。
さらに、砥粒としてダイヤモンドのみを示したが、その
他車方晶型窒化ボロン（ＣＢＮ）、炭化ケイ素（Ｓ ｉ
Ｃ）またはアルミナ等、種々のものが適用できるもの
である。また、適用できる対象も二酸化ケイ素からなる
絶縁層に限られないことはいうまでもない。
他車方晶型窒化ボロン（ＣＢＮ）、炭化ケイ素（Ｓ ｉ
Ｃ）またはアルミナ等、種々のものが適用できるもの
である。また、適用できる対象も二酸化ケイ素からなる
絶縁層に限られないことはいうまでもない。
なお、砥粒５が分散された媒質としては、水板外の他の
液体物質を利用できることはいうまでもな（、また絶縁
層を形成する物質のエツチング溶液を併用することもで
きる。
液体物質を利用できることはいうまでもな（、また絶縁
層を形成する物質のエツチング溶液を併用することもで
きる。
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるシリコン単結晶の半
導体基板からなるウェハに適用した場合について説明し
たが、これに限定されるものではなく、たとえば、ガリ
ウム・ヒ素等の化合物半導体、さらにはその他いかなる
半導体からなるウェハについても適用して有効である。
をその背景となった利用分野であるシリコン単結晶の半
導体基板からなるウェハに適用した場合について説明し
たが、これに限定されるものではなく、たとえば、ガリ
ウム・ヒ素等の化合物半導体、さらにはその他いかなる
半導体からなるウェハについても適用して有効である。
第１図は本発明による実施例１である表面処理装置を示
す概略説明図、 第２図（ａｌおよび（１））は本実施例１における処理
方法を適用する前後のウェハ表面の概略を示す拡大部分
断面図、 第３図はエツチング速度と絶縁膜表面の形状との相関性
を示すグラフ、 第４図は本発明による実施例２である処理装買を示す概
略説明図である。 １・・・処理槽、２・・・超音波振動ユニット、３・・
・伝達端子、４・・・ウェハチャック、５・・・砥粒、
６・・・水（媒質）、７・・・半導体ウェハ、８・・・
半導体基板、９・・・第１配線層、１０・・・第２絶縁
層。 第 １ 図
す概略説明図、 第２図（ａｌおよび（１））は本実施例１における処理
方法を適用する前後のウェハ表面の概略を示す拡大部分
断面図、 第３図はエツチング速度と絶縁膜表面の形状との相関性
を示すグラフ、 第４図は本発明による実施例２である処理装買を示す概
略説明図である。 １・・・処理槽、２・・・超音波振動ユニット、３・・
・伝達端子、４・・・ウェハチャック、５・・・砥粒、
６・・・水（媒質）、７・・・半導体ウェハ、８・・・
半導体基板、９・・・第１配線層、１０・・・第２絶縁
層。 第 １ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、砥粒を含有する媒質中で、該砥粒またはウェハの少
なくとも一方に超音波振動を与え、該ウェハの研磨を行
う表面処理方法。 ２、媒質が水であることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の表面処理方法。 ３、超音波振動の方向がウェハ表面に対して垂直である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の表面処理
方法。 ４、砥粒を含有する媒質が収容された処理槽と、該砥粒
またはウェハの少なくとも一方に超音波振動の付与が可
能な超音波発生手段とを備えてなる表面処理装置。 ５、媒質が水であることを特徴とする特許請求の範囲第
４項記載の表面処理装置。 ６、超音波発生手段が、ウェハ表面に対し垂直方向に超
音波振動を付与することを特徴とする特許請求の範囲第
４項記載の表面処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16793286A JPS6328546A (ja) | 1986-07-18 | 1986-07-18 | 表面処理方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16793286A JPS6328546A (ja) | 1986-07-18 | 1986-07-18 | 表面処理方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6328546A true JPS6328546A (ja) | 1988-02-06 |
Family
ID=15858730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16793286A Pending JPS6328546A (ja) | 1986-07-18 | 1986-07-18 | 表面処理方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6328546A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5190467A (en) * | 1990-11-27 | 1993-03-02 | Yazaki Corporation | Connector |
-
1986
- 1986-07-18 JP JP16793286A patent/JPS6328546A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5190467A (en) * | 1990-11-27 | 1993-03-02 | Yazaki Corporation | Connector |
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