JP2000183000A - Manufacture, device and inspection device of semiconductor - Google Patents

Manufacture, device and inspection device of semiconductor

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JP2000183000A
JP2000183000A JP10354119A JP35411998A JP2000183000A JP 2000183000 A JP2000183000 A JP 2000183000A JP 10354119 A JP10354119 A JP 10354119A JP 35411998 A JP35411998 A JP 35411998A JP 2000183000 A JP2000183000 A JP 2000183000A
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JP
Japan
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polishing
tantalum nitride
film
raman
nitride film
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP10354119A
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Japanese (ja)
Inventor
Takahiro Kimura
孝浩 木村
Tomoji Nakamura
友二 中村
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method, a device and an inspection device for a semiconductor requiring no large-scale measuring device and capable of sensitively detecting the timing when a tantalum nitride film is exposed or a lower film of the tantalum nitride film is exposed. SOLUTION: In a process for manufacturing a semiconductor device by chemical-machine-polishing with the use of a tantalum nitride film, a wafer 22 is performed in CMP with a laser beam radiated from a Raman spectroscope 23 irradiated onto the wafer 22 and a slully switched in response to a Raman peak intensity of 180 to 200 cm2 derived from the bonding of tantalum and nitrogen.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、窒化タンタル膜を
用いた半導体装置の製造方法、半導体装置の製造装置及
び検査装置に関し、特に窒化タンタル膜をバリアメタル
として使用し、化学機械研磨(Chemical Mechanical Pol
ishing:以下、CMPという)によりビアコンタクト又
は配線を形成する半導体装置の製造方法、半導体装置の
製造装置及び検査方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device using a tantalum nitride film, a semiconductor device manufacturing device and an inspection device, and more particularly, to a method of using a tantalum nitride film as a barrier metal and performing chemical mechanical polishing. Pol
The present invention relates to a semiconductor device manufacturing method, a semiconductor device manufacturing apparatus, and an inspection method for forming a via contact or a wiring by CMP.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ULSI(Ultralarge Scale Int
egrated Circuit )の配線材料として銅(Cu)を使用
することが検討されている。銅はエッチングによるパタ
ーニングが難しいため、シングルダマシン又はデュアル
ダマシン法により配線パターン及びビアコンタクトを形
成する。ダマシン法では、層間絶縁膜にビアホール又は
配線となる溝を形成し、層間絶縁膜をバリアメタルで覆
った後、ビアホール又は溝を埋め込むようにして銅を堆
積させる。その後、CMPにより層間絶縁膜が露出する
まで銅膜及びバリアメタルを研磨し、ビアホール又は溝
内にのみ銅を残存させて、ビアコンタクト又は銅配線を
形成する。バリアメタルは層間絶縁膜中にCuが拡散す
ることを防止するために形成するものであり、窒化タン
タルなどが用いられる。
2. Description of the Related Art In recent years, ULSI (Ultralarge Scale Int.)
The use of copper (Cu) as a wiring material for an egrated circuit has been studied. Since copper is difficult to pattern by etching, a wiring pattern and a via contact are formed by a single damascene or dual damascene method. In the damascene method, a via hole or a groove serving as a wiring is formed in an interlayer insulating film, and after covering the interlayer insulating film with a barrier metal, copper is deposited so as to fill the via hole or the groove. Thereafter, the copper film and the barrier metal are polished by CMP until the interlayer insulating film is exposed, and copper is left only in the via hole or the groove to form a via contact or a copper wiring. The barrier metal is formed to prevent Cu from diffusing into the interlayer insulating film, and tantalum nitride or the like is used.

【0003】ダマシン法では、層間絶縁膜が露出した時
点でCMPを停止することが必要である。このため、
(1)モーターの負荷の変化により研磨終点を検出する
摩擦検出式終点検出器、(2)振動の強度又は周波数の
変化により研磨終点を検出する振動検出式終点検出器、
(3)反射又は干渉光の強度又は位相の変化により研磨
終点を検出する光学式終点検出器が開発され('98 最新
半導体プロセス技術、月刊“Semiconductor World"増刊
号、 305頁、プレスジャーナル社発行)、CMP装置に
使用されている。
In the damascene method, it is necessary to stop the CMP when the interlayer insulating film is exposed. For this reason,
(1) a friction detection type end point detector that detects a polishing end point by a change in motor load; (2) a vibration detection type end point detector that detects a polishing end point by a change in vibration intensity or frequency;
(3) An optical endpoint detector that detects the polishing endpoint based on the change in the intensity or phase of the reflected or interfering light has been developed ('98 Latest Semiconductor Process Technology, Monthly “Semiconductor World” special issue, p. 305, published by Press Journal, Inc.) ), Used in CMP equipment.

【0004】これらの終点検出器は、単に研磨終了点を
検出するだけでなく、CMP中の研磨状況の情報をリア
ルタイムでモニターし、研磨異常の有無を検出する検査
装置(CMPモニター)としても用いられる。
[0004] These end point detectors are used not only for simply detecting the polishing end point, but also as an inspection device (CMP monitor) for monitoring information on the polishing state during CMP in real time and detecting the presence or absence of a polishing abnormality. Can be

【0005】銅はCMPの際に使用するスラリーの化学
成分により腐食され易いので、CMP後に直ちにスラリ
ーを除去することが必要である。
[0005] Since copper is easily corroded by the chemical components of the slurry used in CMP, it is necessary to remove the slurry immediately after CMP.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】銅の拡散バリアとして
使用される窒化タンタル薄膜は、化学構造式ではTaN
x(x=0.36〜0.50)と表記される。N(窒
素)の割合が少ない(すなわち、xの値が小さい)窒化
タンタル薄膜は、銅と層間絶縁膜(例えば、シリコン酸
化膜等)又はSi(シリコン)との間の選択比が大きい
従来の一般的なスラリーでは十分にCMP研磨すること
ができず、図8の原子間力顕微鏡(Atomic Force Micro
scope :以下、AFMという)によるAFM像に示すよ
うに、削れ残り(図中、白っぽく、もやのように見える
部分)が発生する。逆に、Nの割合が多い(すなわち、
xの値が大きい)窒化タンタル薄膜を研磨できるスラリ
ーでは、銅と層間絶縁膜又はSiとの選択比が小さいと
いう難点がある。
The tantalum nitride thin film used as a copper diffusion barrier has a chemical structure of TaN.
It is expressed as x (x = 0.36 to 0.50). A tantalum nitride thin film having a small ratio of N (nitrogen) (that is, a small value of x) has a large selectivity between copper and an interlayer insulating film (for example, a silicon oxide film) or Si (silicon). A general slurry cannot be sufficiently polished by CMP, and an atomic force microscope shown in FIG. 8 is used.
As shown in the AFM image by the scope (hereinafter, referred to as AFM), the uncut portion (the portion which looks whitish and looks like a haze in the figure) occurs. Conversely, the ratio of N is large (that is,
A slurry capable of polishing a tantalum nitride thin film (having a large value of x) has a drawback that the selectivity between copper and the interlayer insulating film or Si is small.

【0007】削れ残りを回避し、かつ、銅と層間絶縁膜
及びSiとの選択比を大きくするためには、(1)窒化
タンタル膜の膜質(組成、相又は配向性など)を変える
こと、(2)研磨方法又はスラリーを変えること、が考
えられる。
In order to avoid uncut portions and to increase the selectivity between copper, the interlayer insulating film and Si, (1) changing the film quality (composition, phase or orientation, etc.) of the tantalum nitride film; (2) Changing the polishing method or slurry can be considered.

【0008】窒化タンタル膜の膜質を変える場合、窒素
の割合が多いほどCMPで研磨されやすいことが本願発
明者らの実験で判明している。しかし、従来、CMPの
しやすさを端的に示す簡便な指標はなかった。例えば、
窒化タンタル膜の結晶相はX線回折分析法(X-ray Diff
raction Analysis:以下、XRDという)を用いて測定
することができるが、膜中に複数の相が混在すること、
散乱体が微小なため散乱線の幅が広いこと及び膜に配向
性がありうることから、一般には相の同定は極めて困難
である。
[0008] It has been found by experiments of the present inventors that when the film quality of a tantalum nitride film is changed, the greater the proportion of nitrogen, the easier it is to polish by CMP. However, heretofore, there has been no simple index that simply indicates the ease of CMP. For example,
The crystal phase of the tantalum nitride film is determined by X-ray diffraction analysis (X-ray Diffraction).
raction Analysis (hereinafter, referred to as XRD).
In general, it is extremely difficult to identify a phase because the scatterer is minute and the scattered radiation has a wide width and the film may have orientation.

【0009】また、窒化タンタル膜の組成は、オージェ
電子分光分析法(Auger Electron Spectroscopy :以
下、AESという)及びラザフォード後方散乱法(Ruth
erfordBack Scattering spectroscopy :以下、RBS
という)等により測定可能であるが、これらの方法では
高真空装置を必要とするため、測定装置そのものが大が
かりになるという欠点があった。
The composition of the tantalum nitride film is determined by Auger Electron Spectroscopy (AES) and Rutherford Backscattering (Ruth).
erfordBack Scattering spectroscopy: Hereafter, RBS
However, these methods require a high-vacuum apparatus, and thus have the disadvantage that the measuring apparatus itself becomes large.

【0010】一方、研磨方法を変えようとした場合、例
えば、銅膜を研磨するときと窒化タンタル膜を研磨する
ときとで研磨時の圧力やスラリーの種類を変えようとす
ると、バリアメタルとして使用する窒化タンタル膜の膜
厚は10nm程度と薄いので、銅膜の研磨終了点、すな
わち窒化タンタル膜が露出した時点を鋭敏に検出する必
要がある。しかしながら、従来、窒化タンタル膜が露出
した時点を鋭敏に検出する検出器は開発されていなかっ
た。
On the other hand, when the polishing method is to be changed, for example, when the polishing pressure or the type of slurry is changed between when polishing a copper film and when polishing a tantalum nitride film, it is difficult to use a polishing metal. Since the thickness of the tantalum nitride film to be formed is as small as about 10 nm, it is necessary to sharply detect the polishing end point of the copper film, that is, the time point at which the tantalum nitride film is exposed. However, conventionally, a detector that sharply detects the point in time when the tantalum nitride film is exposed has not been developed.

【0011】以上から本発明の目的は、大がかりな測定
装置を必要とせず、且つ窒化タンタル膜が露出した時点
又は窒化タンタル膜の下方の膜が露出した時点を鋭敏に
検出することが可能な半導体装置の製造方法、製造装置
及びその検査装置を提供することである。
From the above, it is an object of the present invention to provide a semiconductor device which does not require a large-scale measuring device and which can sharply detect when a tantalum nitride film is exposed or when a film below a tantalum nitride film is exposed. An object of the present invention is to provide a device manufacturing method, a manufacturing device, and an inspection device thereof.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記の課題は、窒化タン
タルからなる第1の膜上に他の材料からなる第2の膜を
形成し、該第2の膜を研磨する工程を有する半導体装置
の製造方法において、前記第1の膜のタンタルと窒素と
の結合に由来する180乃至200cm-1のラマンピー
クを検出して、その強度により研磨状態を判定すること
を特徴とする半導体装置の製造方法により解決する。
An object of the present invention is to provide a semiconductor device having a step of forming a second film made of another material on a first film made of tantalum nitride and polishing the second film. Wherein the Raman peak at 180 to 200 cm -1 originating from the bond between tantalum and nitrogen in the first film is detected, and the polishing state is determined based on the intensity thereof. Solved by the method.

【0013】また、上記の課題は、孔又は溝が設けられ
た絶縁膜を窒化タンタル膜で被覆し、その上に銅膜を形
成する工程と、前記銅膜を化学機械研磨して前記窒化タ
ンタル膜を露出させる工程とを有し、前記窒化タンタル
膜のタンタルと窒素との結合に由来する180乃至20
0cm-1のラマンピークを検出し、該ラマンピークの強
度が一定の値よりも強くなったときを前記銅膜の研磨終
了点とすることを特徴とする半導体装置の製造方法によ
り解決する。
[0013] Further, the above object is to cover an insulating film provided with holes or grooves with a tantalum nitride film and form a copper film thereon, and to perform chemical mechanical polishing on the copper film to form the tantalum nitride film. Exposing a film, wherein the tantalum nitride film has a thickness of 180 to 20 due to a bond between nitrogen and nitrogen.
A Raman peak at 0 cm -1 is detected, and the point at which the intensity of the Raman peak becomes higher than a predetermined value is determined as the polishing end point of the copper film.

【0014】更に上記の課題は、孔又は溝が設けられた
絶縁膜を窒化タンタル膜で被覆し、その上に銅膜を形成
する工程と、前記銅膜を化学機械研磨して前記窒化タン
タル膜を露出させる工程と、前記窒化タンタル膜を研磨
して前記絶縁膜を露出させる工程とを有し、前記窒化タ
ンタル膜のタンタルと窒素との結合に由来する180乃
至200cm-1のラマンピークを検出し、該ラマンピー
クの強度が一定の値よりも小さくなったときを前記窒化
タンタル膜の研磨終了点とすることを特徴とする半導体
装置の製造方法により解決する。
[0014] Further, the above object is to cover an insulating film provided with holes or grooves with a tantalum nitride film and to form a copper film thereon, and to perform chemical mechanical polishing of the copper film to form the tantalum nitride film. And a step of polishing the tantalum nitride film to expose the insulating film, and detecting a Raman peak at 180 to 200 cm −1 resulting from a bond between tantalum and nitrogen of the tantalum nitride film. However, the problem is solved by a method of manufacturing a semiconductor device, characterized in that the point at which the intensity of the Raman peak becomes smaller than a certain value is the polishing end point of the tantalum nitride film.

【0015】更にまた、上記の課題は、ウェハーを装着
する研磨ヘッドと、前記ウェハーを研磨する研磨布が取
り付けられる定盤と、前記研磨ヘッド及び前記定盤の少
なくとも一方を回転させる回転手段と、前記ウェハーに
レーザー光を照射して180乃至200cm-1のラマン
ピークを検出するラマン分光装置と、前記ラマン分光装
置の出力に応じて前記回転手段を制御する制御手段とを
有することを特徴とする半導体装置の製造装置により解
決する。
Still another object of the present invention is to provide a polishing head for mounting a wafer, a surface plate on which a polishing cloth for polishing the wafer is mounted, a rotating means for rotating at least one of the polishing head and the surface plate, A Raman spectrometer for irradiating the wafer with laser light to detect a Raman peak at 180 to 200 cm -1 , and a control unit for controlling the rotating unit according to an output of the Raman spectrometer. The problem is solved by a semiconductor device manufacturing apparatus.

【0016】更にまた、上記の課題は、ウェハーを装着
する研磨ヘッドと、前記ウェハーを研磨する研磨布が取
り付けられる定盤と、前記研磨ヘッド及び前記定盤の少
なくとも一方を回転させる回転手段と、前記ウェハーに
レーザー光を照射して180乃至200cm-1のラマン
ピークを検出するラマン分光装置と、前記ラマン分光装
置から出力されるレーザー光を前記ウェハーの半径方向
に走査するレーザー光走査手段とを有することを特徴と
する半導体装置の検査装置により解決する。
Still another object of the present invention is to provide a polishing head for mounting a wafer, a surface plate on which a polishing cloth for polishing the wafer is mounted, a rotating means for rotating at least one of the polishing head and the surface plate, A Raman spectrometer for irradiating the wafer with a laser beam to detect a Raman peak of 180 to 200 cm -1 , and a laser beam scanning unit for scanning a laser beam output from the Raman spectrometer in a radial direction of the wafer. The problem is solved by a semiconductor device inspection device characterized by having the above.

【0017】なお、本発明において銅とは、純銅の他に
銅合金を含むものとする。
In the present invention, copper means a copper alloy in addition to pure copper.

【0018】以下、本発明の作用について説明する。Hereinafter, the operation of the present invention will be described.

【0019】本願発明者らは、ラマンスペクトル測定装
置を用いて反応性スパッタリング装置により作成した窒
化タンタル膜のラマンスペクトルを測定した。
The present inventors measured the Raman spectrum of a tantalum nitride film formed by a reactive sputtering apparatus using a Raman spectrum measuring apparatus.

【0020】ラマンスペクトル測定装置は、図2に示す
ように、試料1を載置するX−Y−Z微動ステージ2
と、対物レンズ3、ビームスプリッタ5及び接眼レンズ
6が固定された鏡筒4と、モニター7と、ビデオカメラ
8と、ホログラフィックノッチフィルター9と、反射鏡
10と、Ar(アルゴン)イオンレーザー11と、分光
器12と、冷却CCD検出器13とにより構成されてい
る。
As shown in FIG. 2, the Raman spectrum measuring apparatus includes an XYZ fine movement stage 2 on which a sample 1 is mounted.
And a lens barrel 4 to which an objective lens 3, a beam splitter 5, and an eyepiece 6 are fixed, a monitor 7, a video camera 8, a holographic notch filter 9, a reflecting mirror 10, and an Ar (argon) ion laser 11. , A spectroscope 12 and a cooled CCD detector 13.

【0021】レーザー11から出力された光は反射鏡1
0、ホログラフィックノッチフィルタ9及びビームスプ
リッタ5で反射され、対物レンズ3を介してX−Y−Z
微動ステージ2の上に載置された試料1を照射する。試
料1で反射されたレーザー光及び試料1で発生したラマ
ン散乱光は、対物レンズ3を介してビームスプリッタ5
に到達し、ビームスプリッタ5を透過する光と、ビーム
スプリッタ5で反射される光とに分割される。
The light output from the laser 11 is reflected by the reflecting mirror 1.
0, reflected by the holographic notch filter 9 and the beam splitter 5 and passed through the objective lens 3 to XYZ
The sample 1 placed on the fine movement stage 2 is irradiated. The laser light reflected by the sample 1 and the Raman scattered light generated by the sample 1 are transmitted through the objective lens 3 to the beam splitter 5.
, And is split into light that passes through the beam splitter 5 and light that is reflected by the beam splitter 5.

【0022】ビームスプリッタ5を透過した光は接眼レ
ンズ6を介してビデオカメラ8に入射し、モニター7に
映像が表示される。また、ビームスプリッタ5で反射さ
れた光はホログラフィックノッチフィルタ9を透過し分
光器12に入射して、冷却CCD検出器13で検出され
る。
The light transmitted through the beam splitter 5 enters a video camera 8 via an eyepiece 6 and an image is displayed on a monitor 7. The light reflected by the beam splitter 5 passes through the holographic notch filter 9, enters the spectroscope 12, and is detected by the cooled CCD detector 13.

【0023】上記のように構成されたラマンスペクトル
測定装置(以下、ラマン分光装置ともいう)を用いて窒
化タンタル膜のラマンスペクトルを測定したところ、図
1に示すように、ラマンシフト180cm-1にピーク
(図1中に矢印で示す)をもつ鋭いラマン線を見出し
た。このピークの強度は窒素の割合が多い試料ほど強
く、また、下記表1に示すように、ピークの強度が強い
(大きい)試料ほどCMPによる研磨が容易であること
が判明した。但し、表1中において、膜の平均組成はA
ESで測定した原子数比である。
[0023] Raman spectrum measuring apparatus constructed as described above was measured for Raman spectrum of a tantalum nitride film with a (hereinafter, also referred to as Raman spectroscopy device), as shown in FIG. 1, the Raman shift 180cm -1 A sharp Raman line with a peak (indicated by the arrow in FIG. 1) was found. As shown in Table 1 below, it was found that a sample having a higher nitrogen ratio had a higher peak intensity, and a sample having a higher (larger) peak intensity was easier to be polished by CMP. However, in Table 1, the average composition of the film was A
It is an atomic number ratio measured by ES.

【0024】[0024]

【表1】 [Table 1]

【0025】また、透過電子顕微鏡(Transmission Ele
ctron Microscope:以下、TEMという)を用いた観察
から、180cm-1での極大ピークは、Ta2 Nの微結
晶に起因して発生することが判明した。
In addition, a transmission electron microscope (Transmission Ele)
From observation using a ctron microscope (hereinafter referred to as TEM), it was found that the maximum peak at 180 cm -1 was caused by microcrystals of Ta 2 N.

【0026】更に、窒素分圧のみを変化させて、反応性
スパッタリング装置を用いて成膜した窒化タンタル膜の
ラマンスペクトルを測定した結果を図3に示す。
FIG. 3 shows the results of measuring the Raman spectrum of a tantalum nitride film formed using a reactive sputtering apparatus while changing only the nitrogen partial pressure.

【0027】Ar:N2 =7:3の雰囲気で成膜した試
料(N2 =30%)は、XRDにより分析した結果Ta
2 N相と同定され、この試料は180cm-1にラマンピ
ークを有する。
A sample (N 2 = 30%) formed in an atmosphere of Ar: N 2 = 7: 3 was analyzed by XRD to obtain a Ta.
Identified as 2 N phase, the sample has a Raman peak at 180cm -1.

【0028】また、Ar:N2 =6:4の雰囲気で成膜
した試料(N2 =40%)は、ブロードなXRDスペク
トルを示し、単一の相では同定できないが、 fcc(face
centered cubic lattice 、面心立方格子)−TaN相
を含んでいると推測される。この試料は180cm-1
Ta2 Nに由来する強いラマンピークを有する。なお、
Ta2 Nの存在は、TEMでも確認された。fcc-TaN
相は、結晶の対称性からラマン活性な格子振動をもたな
いことが判明している。
A sample (N 2 = 40%) formed in an atmosphere of Ar: N 2 = 6: 4 shows a broad XRD spectrum and cannot be identified by a single phase.
(centered cubic lattice, face-centered cubic lattice) -It is presumed to contain a TaN phase. This sample has a strong Raman peak at 180 cm -1 due to Ta 2 N. In addition,
The presence of Ta 2 N was also confirmed by TEM. fcc-TaN
The phase has been found to have no Raman-active lattice vibrations due to the symmetry of the crystal.

【0029】更に、Ar:N2 =4:6と窒素の多い雰
囲気で成膜した試料(N2 =60%)は、200cm-1
に更に強いラマンピークを示した。この試料は、XRD
での分析により、hexagonal-TaN(六方晶TaN)と
同定された。
Further, a sample (N 2 = 60%) formed in an atmosphere having a large amount of nitrogen such as Ar: N 2 = 4: 6 is 200 cm −1.
Showed a stronger Raman peak. This sample is
Was identified as hexagonal-TaN (hexagonal TaN).

【0030】上記の分析結果から、180cm-1及び2
00cm-1に現れるピークは、Ta 2 N及びhexagonal-
TaN結晶のTa−N結合を反映していると推測され
る。
From the above analysis result, it was found that-1And 2
00cm-1The peak that appears at TwoN and hexagonal-
It is presumed to reflect the Ta-N bond of the TaN crystal.
You.

【0031】上記の分析結果より、窒化タンタル膜質の
窒素流量比に対する依存性についてTEMとラマンスペ
クトル(ラマンピーク)の測定結果をまとめて下記表2
に示す。
From the above analysis results, the TEM and Raman spectrum (Raman peak) measurement results are summarized for the dependence of the tantalum nitride film quality on the nitrogen flow ratio, as shown in Table 2 below.
Shown in

【0032】[0032]

【表2】 [Table 2]

【0033】一般に、窒化タンタルを反応性スパッタリ
ング装置で成膜するときに、窒素流量を0から徐々に増
加させていくと、以下に記載する順番で相が現れるとい
う報告がされている。なお、bcc は体心立方格子(body
centered cubic lattice )を示す。
In general, it has been reported that when a tantalum nitride film is formed by a reactive sputtering apparatus, the phases appear in the following order when the nitrogen flow rate is gradually increased from zero. Bcc is the body-centered cubic lattice (body
centered cubic lattice).

【0034】β−Ta → bcc-Ta(N) → Ta
2 N → fcc-TaN これらの相は、主としてXRDで同定されている。隣り
合う相が混在する場合、及び上記の以外の相を含む可能
性を示唆する報告もあるが、上述のような詳細な同定は
本願発明者らにより初めてなされたものである。
Β-Ta → bcc-Ta (N) → Ta
2 N → fcc-TaN these phases have been identified primarily XRD. There are reports suggesting that adjacent phases coexist and that there is a possibility of including phases other than those described above, but the detailed identification as described above was made for the first time by the present inventors.

【0035】上述したように、Ta−N結合に由来する
ラマンピーク(180cm-1〜200cm-1)を用い
て、薄膜中の窒化タンタル結晶成分を検出することが可
能になる。銅(Cu)膜は、上記の範囲の近傍にラマン
ピークを有しないので、上記のラマンピークを検出する
ことにより、窒化タンタル上の銅(Cu)膜の研磨終了
を鋭敏に検出することが可能になる。
As described above, the tantalum nitride crystal component in the thin film can be detected by using the Raman peak (180 cm -1 to 200 cm -1 ) derived from the Ta-N bond. Since the copper (Cu) film does not have a Raman peak in the vicinity of the above range, the end of polishing of the copper (Cu) film on tantalum nitride can be detected sharply by detecting the Raman peak. become.

【0036】更に、表1に示すように、Ta−N結合に
由来するラマンピーク(180cm -1〜200cm-1
の強度から、銅膜と同じ研磨条件下で窒化タンタル膜を
CMPする際の研磨性の容易さを判定することが可能に
なる。
Further, as shown in Table 1, the Ta-N bond
Raman peak (180cm -1~ 200cm-1)
Tantalum nitride film under the same polishing conditions as copper film
It is now possible to determine the ease of polishing during CMP
Become.

【0037】[0037]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付の図面を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0038】(第1の実施の形態)図4は本発明の第1
の実施の形態の半導体装置の製造装置(CMP研磨装
置)の構成を示す模式図、図5は同じくその半導体装置
の製造装置を上から見たときの要部を示す模式図であ
る。
(First Embodiment) FIG. 4 shows a first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration of a semiconductor device manufacturing apparatus (CMP polishing apparatus) according to the embodiment, and FIG. 5 is a schematic view showing a main part of the semiconductor device manufacturing apparatus when viewed from above.

【0039】ウェハー22は研磨ヘッド21に装着さ
れ、モーター18により回転(上から見たときに右回
転)するようになっている。また、定盤16上には研磨
布26を取付けるようになっている。この定盤16もモ
ーター17により回転(上から見たときに右回転)する
ようになっている。定盤16には穴24が設けられてお
り、この穴24内に光ファイバー20が取り付けられて
いる。この光ファイバー20はラマン分光装置23に接
続されており、ラマン分光装置23から出力されたレー
ザー光をウェハー22の表面に照射し、ウェハー22で
散乱された光をラマン分光装置23に伝達する。ラマン
分光装置23により分析された結果はコンピュータ25
に入力される。
The wafer 22 is mounted on the polishing head 21 and is rotated (clockwise when viewed from above) by the motor 18. A polishing cloth 26 is mounted on the surface plate 16. The platen 16 is also rotated by the motor 17 (to the right when viewed from above). A hole 24 is provided in the surface plate 16, and the optical fiber 20 is mounted in the hole 24. The optical fiber 20 is connected to a Raman spectroscopy device 23, irradiates the surface of the wafer 22 with laser light output from the Raman spectroscopy device 23, and transmits light scattered by the wafer 22 to the Raman spectroscopy device 23. The result analyzed by the Raman spectroscope 23 is transmitted to a computer 25.
Is input to

【0040】本実施の形態においては、組成が異なる2
種類のスラリーを使用する。これらのスラリーはスラリ
ータンク14,15内に入れられており、電磁弁28,
29を介して研磨布26の上に滴下される。電磁弁2
8,29はコンピュータ25から出力されるスラリー制
御信号19により個別に制御される。
In the present embodiment, the different compositions 2
Use different types of slurries. These slurries are contained in slurry tanks 14 and 15 and solenoid valves 28 and
The liquid is dropped on the polishing pad 26 through the pad 29. Solenoid valve 2
8 and 29 are individually controlled by a slurry control signal 19 output from the computer 25.

【0041】以下、上述した研磨装置を使用した半導体
装置の製造方法について説明する。但し、ここでは、ス
ラリータンク14には銅膜研磨用のスラリーが入れられ
ており、スラリータンク15には窒化タンタル膜研磨用
のスラリーが入れられているとする。
Hereinafter, a method for manufacturing a semiconductor device using the above-described polishing apparatus will be described. However, here, it is assumed that the slurry tank 14 contains a slurry for polishing a copper film, and the slurry tank 15 contains a slurry for polishing a tantalum nitride film.

【0042】図9はウェハー22の一例を示す断面図で
ある。このウェハー22では、ウェハー基板32の上に
銅配線33が形成されている。この銅配線33を覆うよ
うにして層間絶縁膜34を形成し、この層間絶縁膜34
にビアホール36(又は、溝)を選択的に形成する。そ
して、層間絶縁膜34をバリアメタルである窒化タンタ
ル膜35で被覆する。その後、窒化タンタル膜35上
に、ビアホール36を埋め込むようにして銅膜37を形
成する。
FIG. 9 is a sectional view showing an example of the wafer 22. In the wafer 22, a copper wiring 33 is formed on a wafer substrate 32. An interlayer insulating film is formed so as to cover the copper wiring 33.
Then, via holes 36 (or grooves) are selectively formed. Then, the interlayer insulating film 34 is covered with a tantalum nitride film 35 as a barrier metal. After that, a copper film 37 is formed on the tantalum nitride film 35 so as to fill the via holes 36.

【0043】このように形成されたウェハー22を、銅
膜37側を下にして研磨ヘッド21に装着する。そし
て、研磨を開始すると、コンピュータ25はスラリー制
御信号19を出力して電磁弁28を“開”、電磁弁29
を“閉”にする。これにより、スラリータンク14から
研磨布26の上に銅研磨用スラリーの滴下が開始され
る。また、コンピュータ25はモーター17及びモータ
ー18に回転の開始を命令する。これによりモーター1
7及びモーター18が回転し、ウェハー22の表面の銅
膜37が研磨される。一方、ラマン分光装置23は光フ
ァイバー20を介してウェハー22の表面にレーザー光
を照射し、180cm-1〜200cm-1のラマンピーク
強度を監視する。
The wafer 22 thus formed is mounted on the polishing head 21 with the copper film 37 side down. Then, when polishing is started, the computer 25 outputs the slurry control signal 19 to open the electromagnetic valve 28 and the electromagnetic valve 29
To “close”. Thus, the drop of the slurry for copper polishing from the slurry tank 14 onto the polishing pad 26 is started. The computer 25 instructs the motor 17 and the motor 18 to start rotation. This allows motor 1
7 and the motor 18 rotate, and the copper film 37 on the surface of the wafer 22 is polished. On the other hand, Raman spectroscopy device 23 irradiates a laser beam on the surface of the wafer 22 through the optical fiber 20, to monitor the Raman peak intensity of 180cm -1 ~200cm -1.

【0044】研磨開始直後は、窒化タンタル膜35が銅
膜37に覆われているため、180cm-1〜200cm
-1のラマンシフトのピークは検出されない。しかし、銅
膜37が研磨されて窒化タンタル膜35が露出すると、
180cm-1〜200cm-1のラマンシフトのピークが
大きくなり、予め設定された設定値を超える。これによ
り、ラマン分光装置23はコンピュータにラマンピーク
が大きくなったことを示す信号を出力する。
[0044] Immediately after starting polishing, since the tantalum nitride film 35 is covered with the copper film 37, 180cm -1 ~200cm
No Raman shift peak of -1 is detected. However, when the copper film 37 is polished and the tantalum nitride film 35 is exposed,
Peak of the Raman shift of 180cm -1 ~200cm -1 increases, exceeds a predetermined set value. Thereby, the Raman spectroscopy device 23 outputs a signal indicating that the Raman peak has increased to the computer.

【0045】コンピュータ25は、ラマン分光装置23
から180cm-1〜200cm-1のピークが大きくなっ
たことを示す信号を入力すると、スラリー制御信号19
を出力して電磁弁28を“閉”とし、電磁弁29を
“開”とする。これにより、スラリータンク14からの
スラリーの滴下が停止され、スラリータンク15から窒
化タンタル膜研磨用のスラリーが滴下される。そして、
このスラリーにより、窒化タンタル膜35が研磨され
る。なお、必要に応じて、研磨圧力(ウェハー22を研
磨布26に向けて押圧する圧力)も変更するようにして
もよい。
The computer 25 includes a Raman spectrometer 23
When the peak of 180cm -1 ~200cm -1 inputs a signal indicating that increased from the slurry control signal 19
And the solenoid valve 28 is closed, and the solenoid valve 29 is opened. Thus, the dropping of the slurry from the slurry tank 14 is stopped, and the slurry for polishing the tantalum nitride film is dropped from the slurry tank 15. And
With this slurry, the tantalum nitride film 35 is polished. The polishing pressure (the pressure for pressing the wafer 22 toward the polishing cloth 26) may be changed as necessary.

【0046】窒化タンタル膜35が研磨されて層間絶縁
膜34が露出すると、180cm-1〜200cm-1のラ
マンシフトのピークが減少し、ラマン分光装置23から
ピークの低下を示す信号が出力される。コンピュータ2
5はラマン分光装置23から180cm-1〜200cm
-1のラマンシフトのピークの減少を示す信号を入力する
と、モーター17及びモーター18の回転を停止すると
ともに、スラリー制御信号19を出力して電磁弁28,
29をいずれも“閉”とする。また、警報を発生する等
の方法により、研磨が終了したことを作業者に知らせ
る。
[0046] When the tantalum nitride film 35 is polished interlayer insulation film 34 is exposed, reduces the peak of the Raman shift of 180cm -1 ~200cm -1, a signal indicating a decrease in the peak from the Raman spectrometer 23 is output . Computer 2
5 is 180 cm -1 to 200 cm from the Raman spectrometer 23
When a signal indicating a decrease in the peak of the Raman shift of -1 is input, the rotation of the motor 17 and the motor 18 is stopped, and a slurry control signal 19 is output to output the electromagnetic valves 28,
29 are all "closed". In addition, the operator is notified that polishing has been completed by, for example, generating an alarm.

【0047】本実施の形態においては、ラマン分光装置
23により180cm-1〜200cm-1のラマンシフト
のピークを監視し、銅膜の研磨終了点及び窒化タンタル
膜の研磨終了点を検出するので、銅膜及び窒化タンタル
膜にそれぞれ適したスラリーを用いて、適切な時点でス
ラリーの供給を切換えることができる。これにより、銅
膜及び窒化タンタル膜を適切に研磨することができて、
削れ残りや研磨不足及び過剰な研磨が回避される。
[0047] In this embodiment, the Raman spectroscopic device 23 monitors the peak of the Raman shift of 180cm -1 ~200cm -1, and detects the polishing end point of the polishing endpoint, and tantalum nitride film of the copper film, Using a slurry suitable for the copper film and the tantalum nitride film, the supply of the slurry can be switched at an appropriate time. Thereby, the copper film and the tantalum nitride film can be appropriately polished,
Residual scraping, insufficient polishing and excessive polishing are avoided.

【0048】なお、上記実施の形態では光ファイバー2
0が定盤16に固定されている場合について説明した
が、光ファイバー20は定盤16の下方に配置されてい
てもよい。この場合、定盤16が1回転する毎に定盤1
6に設けられた穴24を介してウェハー22にレーザー
光が照射され、ラマン散乱のピークを監視することがで
きる。
In the above embodiment, the optical fiber 2
Although the case where 0 is fixed to the base 16 has been described, the optical fiber 20 may be arranged below the base 16. In this case, each time the platen 16 rotates once, the platen 1
The wafer 22 is irradiated with a laser beam through the hole 24 provided in 6, and the peak of Raman scattering can be monitored.

【0049】(第2の実施の形態)図6は本発明の第2
の実施の形態の半導体装置の製造装置(CMP研磨装
置)の構成を示す模式図、図7は同じくその半導体装置
の製造装置を上から見たときの要部を示す模式図であ
る。なお、図6、図7において、図4、図5と同一物に
は同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
(Second Embodiment) FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic diagram showing a configuration of a semiconductor device manufacturing apparatus (CMP polishing apparatus) according to the third embodiment, and FIG. 7 is a schematic view showing a main part of the semiconductor device manufacturing apparatus when viewed from above. 6 and 7, the same components as those in FIGS. 4 and 5 are denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted.

【0050】本実施の形態においては、定盤16に、定
盤16の半径方向に延びる矩形の穴24aが設けられて
いる。また、光ファイバー20の先端は支持板30に取
り付けられており、この支持板30は支持板駆動装置3
1によって定盤16の半径方向に移動可能になってい
る。この支持板駆動装置31も、コンピュータ25によ
り制御される。
In the present embodiment, the platen 16 is provided with a rectangular hole 24 a extending in the radial direction of the platen 16. The tip of the optical fiber 20 is attached to a support plate 30, and the support plate 30
1 allows the platen 16 to move in the radial direction. The support plate driving device 31 is also controlled by the computer 25.

【0051】本実施の形態においては、第1の実施の形
態と同様に、ラマン分光装置23から出力されたレーザ
ー光をウェハー22の表面に照射し、散乱された光の1
80cm-1〜200cm-1のラマンシフトのピークをラ
マン分光装置23で監視する。このとき、駆動装置31
により光ファイバー20の先端を定盤16の半径方向に
走査、すなわち往復移動させる。これにより、ウェハー
22の全面にわたってラマン散乱を測定することがで
き、削れむらや削れ残りなどの面内分布を検査すること
ができる。すなわち、本実施の形態のCMP研磨装置
は、半導体ウェハー22の表面状態を知るための検査装
置として使用することができる。
In the present embodiment, similarly to the first embodiment, the surface of the wafer 22 is irradiated with the laser light output from the Raman
The peak of the Raman shift of 80cm -1 ~200cm -1 monitored by Raman spectroscopy device 23. At this time, the driving device 31
As a result, the tip of the optical fiber 20 is scanned in the radial direction of the platen 16, that is, reciprocated. Accordingly, Raman scattering can be measured over the entire surface of the wafer 22, and an in-plane distribution such as uneven shaving or unsharpened portion can be inspected. That is, the CMP polishing apparatus of the present embodiment can be used as an inspection apparatus for knowing the surface state of the semiconductor wafer 22.

【0052】また、本実施の形態においては、ラマン分
光装置23により検出した180cm-1〜200cm-1
のラマンシフトのピーク強度により、第1の実施の形態
と同様に、銅膜の研磨終了点及び窒化タンタル膜の研磨
終了点を検出して電磁弁28,29を制御し、銅膜を研
磨するときと窒化タンタル膜を研磨するときとで研磨布
26の上に滴下するスラリーの種類を変える。これによ
り、第1の実施の形態と同様に、銅膜及び窒化タンタル
膜を適切に研磨することができて、削れ残りや研磨不足
及び過剰な研磨が回避されるという効果が得られる。
[0052] Further, in the present embodiment, 180cm -1 ~200cm -1 detected by Raman spectroscopy device 23
As in the first embodiment, the polishing end point of the copper film and the polishing end point of the tantalum nitride film are detected based on the peak intensity of the Raman shift to control the electromagnetic valves 28 and 29 to polish the copper film. The type of slurry dropped on the polishing pad 26 is changed depending on when and when the tantalum nitride film is polished. As a result, similarly to the first embodiment, the copper film and the tantalum nitride film can be appropriately polished, and an effect is obtained that unremoved portions, insufficient polishing and excessive polishing are avoided.

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明の半導体装置の製造方法によれ
ば、Ta−N結合に由来する180cm -1〜200cm
-1のラマンピークを用いて窒化タンタル結晶を検出する
ので、窒化タンタル膜の上に形成された銅膜等の研磨終
了点を鋭敏に検出することができる。これにより、例え
ば銅膜を研磨するときと窒化タンタル膜を研磨するとき
とで成分が異なるスラリーを使用し、削れ残りや研磨不
足及び過剰な研磨を防止することができる。
According to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention.
180cm from Ta-N bond -1~ 200cm
-1Of tantalum nitride crystals using Raman peaks in water
Therefore, polishing of the copper film etc. formed on the tantalum nitride film is completed.
The end point can be detected sharply. This allows
When polishing copper film and when polishing tantalum nitride film
Use slurries with different components for
Legs and excessive polishing can be prevented.

【0054】また、本発明の半導体装置の製造装置によ
れば、180乃至200cm-1のラマンピークを検出す
るラマン分光装置を有しているので、窒化タンタル膜上
に形成された銅膜等の研磨終了点又は窒化タンタル膜の
研磨終了点を鋭敏に検出することができる。
Further, according to the apparatus for manufacturing a semiconductor device of the present invention, since a Raman spectrometer for detecting a Raman peak at 180 to 200 cm -1 is provided, it is possible to form a copper film or the like formed on a tantalum nitride film. The polishing end point or the polishing end point of the tantalum nitride film can be detected sharply.

【0055】更に、本発明の検査装置によれば、180
乃至200cm-1のラマンピークを検出するラマン分光
装置と、このラマン分光装置から出力されるレーザー光
をウェハーの半径方向に走査する走査手段を有している
ので、削れむらや削れ残りなどの面内分布を検査するこ
とができる。
Further, according to the inspection apparatus of the present invention, 180
A Raman spectrometer for detecting a Raman peak of about 200 cm -1 and a scanning means for scanning the laser beam output from the Raman spectrometer in the radial direction of the wafer; The distribution within can be examined.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】窒化タンタル膜のラマンスペクトルを示す図で
ある。
FIG. 1 is a diagram showing a Raman spectrum of a tantalum nitride film.

【図2】ラマンスペクトル測定装置を示す模式図であ
る。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a Raman spectrum measuring device.

【図3】窒素流量を変化させて成膜した窒化タンタル膜
のラマンスペクトルを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a Raman spectrum of a tantalum nitride film formed by changing a nitrogen flow rate.

【図4】本発明の第1の実施の形態の半導体装置の製造
装置(CMP装置)を示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a semiconductor device manufacturing apparatus (CMP apparatus) according to the first embodiment of the present invention.

【図5】図4の製造装置を上から見たときの要部を示す
図である。
FIG. 5 is a diagram showing a main part when the manufacturing apparatus of FIG. 4 is viewed from above.

【図6】本発明の第2の実施の形態の半導体装置の製造
装置(CMP装置)を示す模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a semiconductor device manufacturing apparatus (CMP apparatus) according to a second embodiment of the present invention.

【図7】図6の製造装置を上から見たときの要部を示す
図である。
FIG. 7 is a diagram showing a main part when the manufacturing apparatus of FIG. 6 is viewed from above.

【図8】CMPで削れ残った窒化タンタルを示すAFM
像を示す図である。
FIG. 8 is an AFM showing tantalum nitride remaining by CMP.
It is a figure showing an image.

【図9】CMPするウェハーの一例を示す断面図であ
る。
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating an example of a wafer to be subjected to CMP.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 試料、 2 X−Y−Z微動ステージ、 3 対物レンズ、 4 鏡筒、 5 ビームスプリッタ、 6 接眼レンズ、 7 モニター、 8 ビデオカメラ、 9 ホログラフィックノッチフィルター、 10 反射鏡、 11 Arイオンレーザー、 12 分光器、 13 冷却CCD検出器、 14,15 スラリータンク、 16 定盤、 17,18 モーター、 19 スラリー制御信号、 20 光ファイバー、 21 研磨ヘッド、 22 ウェハー、 23 ラマン分光装置、 25 コンピュータ、 26 研磨布、 28,29 電磁弁、 30 支持板、 31 支持板駆動装置、 32 ウェハー基板、 33 銅配線、 34 層間絶縁膜、 35 窒化タンタル膜、 37 銅膜。 1 sample, 2 XYZ fine movement stage, 3 objective lens, 4 lens barrel, 5 beam splitter, 6 eyepiece, 7 monitor, 8 video camera, 9 holographic notch filter, 10 reflecting mirror, 11 Ar ion laser, Reference Signs List 12 spectrometer, 13 cooled CCD detector, 14, 15 slurry tank, 16 surface plate, 17, 18 motor, 19 slurry control signal, 20 optical fiber, 21 polishing head, 22 wafer, 23 Raman spectrometer, 25 computer, 26 polishing Cloth, 28,29 solenoid valve, 30 support plate, 31 support plate drive, 32 wafer substrate, 33 copper wiring, 34 interlayer insulating film, 35 tantalum nitride film, 37 copper film.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 窒化タンタルからなる第1の膜上に他の
材料からなる第2の膜を形成し、該第2の膜を研磨する
工程を有する半導体装置の製造方法において、 前記第1の膜のタンタルと窒素との結合に由来する18
0乃至200cm-1のラマンピークを検出し、その強度
により研磨状態を判定することを特徴とする半導体装置
の製造方法。
1. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a second film made of another material on a first film made of tantalum nitride, and polishing the second film. 18 derived from the combination of tantalum and nitrogen in the membrane
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising detecting a Raman peak of 0 to 200 cm -1 and determining a polishing state based on the intensity.
【請求項2】 孔又は溝が設けられた絶縁膜を窒化タン
タル膜で被覆し、その上に銅膜を形成する工程と、 前記銅膜を化学機械研磨して前記窒化タンタル膜を露出
させる工程とを有し、 前記窒化タンタル膜のタンタルと窒素との結合に由来す
る180乃至200cm-1のラマンピークを検出し、該
ラマンピークの強度が一定の値よりも強くなったときを
前記銅膜の研磨終了点とすることを特徴とする半導体装
置の製造方法。
2. A step of covering an insulating film provided with holes or grooves with a tantalum nitride film and forming a copper film thereon, and a step of exposing the tantalum nitride film by chemical mechanical polishing of the copper film. And detecting a Raman peak of 180 to 200 cm -1 derived from the bond between tantalum and nitrogen of the tantalum nitride film. When the intensity of the Raman peak becomes larger than a certain value, the copper film is detected. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the polishing is performed at a polishing end point.
【請求項3】 孔又は溝が設けられた絶縁膜を窒化タン
タル膜で被覆し、その上に銅膜を形成する工程と、 前記銅膜を化学機械研磨して前記窒化タンタル膜を露出
させる工程と、 前記窒化タンタル膜を研磨して前記絶縁膜を露出させる
工程とを有し、 前記窒化タンタル膜のタンタルと窒素との結合に由来す
る180乃至200cm-1のラマンピークを検出し、該
ラマンピークの強度が一定の値よりも小さくなったとき
を前記窒化タンタル膜の研磨終了点とすることを特徴と
する半導体装置の製造方法。
3. A step of covering an insulating film provided with holes or grooves with a tantalum nitride film and forming a copper film thereon, and exposing the tantalum nitride film by chemical mechanical polishing of the copper film. Polishing the tantalum nitride film to expose the insulating film, and detecting a Raman peak at 180 to 200 cm −1 derived from a bond between tantalum and nitrogen of the tantalum nitride film, A method of manufacturing a semiconductor device, wherein a point at which a peak intensity becomes smaller than a predetermined value is an end point of polishing the tantalum nitride film.
【請求項4】 ウェハーを装着する研磨ヘッドと、 前記ウェハーを研磨する研磨布が取り付けられる定盤
と、 前記研磨ヘッド及び前記定盤の少なくとも一方を回転さ
せる回転手段と、 前記ウェハーにレーザー光を照射して180乃至200
cm-1のラマンピークを検出するラマン分光装置と、 前記ラマン分光装置の出力に応じて前記回転手段を制御
する制御手段とを有することを特徴とする半導体装置の
製造装置。
4. A polishing head for mounting a wafer, a surface plate on which a polishing cloth for polishing the wafer is mounted, rotating means for rotating at least one of the polishing head and the surface plate, and applying a laser beam to the wafer. Irradiate 180-200
An apparatus for manufacturing a semiconductor device, comprising: a Raman spectrometer for detecting a Raman peak at cm -1 ; and control means for controlling the rotating means in accordance with an output of the Raman spectrometer.
【請求項5】 前記研磨布の上に第1のスラリーを滴下
する第1のスラリー滴下手段と、 前記研磨布の上に第2のスラリーを滴下する第2のスラ
リー滴下手段とを有し、 前記制御手段は、前記第1のスラリー滴下手段を制御し
て前記研磨布上に第1のスラリーを滴下し、前記ラマン
分光装置で検出した180乃至200cm-1のラマンピ
ークが一定の値を超えると前記第2のスラリー滴下手段
を制御して前記研磨布上に前記第2のスラリーを滴下す
るものであることを特徴とする請求項4に記載の半導体
装置の製造装置。
5. A polishing apparatus, comprising: a first slurry dropping unit for dropping a first slurry on the polishing cloth; and a second slurry dropping unit for dropping a second slurry on the polishing cloth, The control means controls the first slurry dropping means to drop the first slurry on the polishing cloth, and the Raman peak of 180 to 200 cm -1 detected by the Raman spectrometer exceeds a certain value. 5. The apparatus for manufacturing a semiconductor device according to claim 4, wherein said second slurry is dropped on said polishing pad by controlling said second slurry dropping means.
【請求項6】 ウェハーを装着する研磨ヘッドと、 前記ウェハーを研磨する研磨布が取り付けられる定盤
と、 前記研磨ヘッド及び前記定盤の少なくとも一方を回転さ
せる回転手段と、 前記ウェハーにレーザー光を照射して180乃至200
cm-1のラマンピークを検出するラマン分光装置と、 前記ラマン分光装置から出力されるレーザー光を前記ウ
ェハーの半径方向に走査するレーザー光走査手段とを有
することを特徴とする半導体装置の検査装置。
6. A polishing head for mounting a wafer, a surface plate on which a polishing cloth for polishing the wafer is mounted, rotating means for rotating at least one of the polishing head and the surface plate, and applying a laser beam to the wafer. Irradiate 180-200
a Raman spectrometer for detecting a Raman peak of cm -1 , and a laser beam scanning unit for scanning a laser beam outputted from the Raman spectrometer in a radial direction of the wafer, wherein the inspection device for a semiconductor device is provided. .
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JP2002166360A (en) * 2000-12-04 2002-06-11 Nikon Corp Method and device for monitoring polishing state, polishing device, semiconductor device manufacturing method, and semiconductor device
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