JP2001212752A - Polishing body, polishing device, semiconductor device manufacturing method and semiconductor device - Google Patents

Polishing body, polishing device, semiconductor device manufacturing method and semiconductor device

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JP2001212752A
JP2001212752A JP2000025373A JP2000025373A JP2001212752A JP 2001212752 A JP2001212752 A JP 2001212752A JP 2000025373 A JP2000025373 A JP 2000025373A JP 2000025373 A JP2000025373 A JP 2000025373A JP 2001212752 A JP2001212752 A JP 2001212752A
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polishing
groove
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surface
abrasive
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Inventor
Tatsuya Chiga
Akira Ishikawa
達也 千賀
彰 石川
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Nikon Corp
株式会社ニコン
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polishing body less worn out from use and provided with a hardly changeable surface shape and an always stable polishing characteristic by solving problems in a conventional polishing body such that a stable polishing characteristic cannot be provided for a long time because a groove structure in the polishing body is changed in the course of use and elasticity is changed as a result. SOLUTION: The polishing body is provided with a groove formed on the surface and provided with a width W of 0.1 mm<=W<=2.0 mm on the surface. In the polishing body, a volume ratio VL of the area for forming the groove to the volume of the polishing body including the groove formation area is 0.1%<=VL<=30%, while a ratio of a porous area based on foaming is 20% or less to the volume of the polishing body excluding the groove formation area.

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、例えばULSIなどの半導体デバイスを製造するプロセスにおいて実施される半導体デバイスの平坦化研磨に用いるのに好適な研磨装置、該研磨装置に用いる研磨体、半導体デバイス製造方法、及び半導体デバイスに関するものである。 The present invention relates to, for example suitable polishing apparatus for use in the flattening polishing of semiconductor devices to be implemented in the process of manufacturing a semiconductor device, such as ULSI, abrasive member used in the polishing apparatus, the semiconductor device manufacturing methods, and to a semiconductor device.

【0002】 [0002]

【従来の技術】半導体集積回路の高集積化、微細化に伴って、半導体製造プロセスの工程は、増加し複雑になってきている。 Higher integration of semiconductor integrated circuits, with miniaturization, a process of semiconductor manufacturing process, increasing and becoming complicated. これに伴い、半導体デバイスの表面は、必ずしも平坦ではなくなってきている。 Accordingly, the surface of the semiconductor devices have become not necessarily flat. 半導体デバイスの表面における段差の存在は、配線の段切れ、局所的な抵抗の増大などを招き、断線や電気容量の低下をもたらす。 The presence of the step at the surface of the semiconductor device, disconnection of wires, leads etc. increase in local resistance, resulting in deterioration of disconnection or electrical capacitance. また、絶縁膜では耐電圧劣化やリークの発生にもつながる。 Further, also lead to the occurrence of withstand voltage deterioration and leakage in insulating films.

【0003】一方、半導体集積回路の高集積化、微細化に伴って、光リソグラフィに用いられる半導体露光装置の光源波長は、短くなり、半導体露光装置の投影レンズの開口数、いわゆるNAは、大きくなってきている。 On the other hand, high integration of a semiconductor integrated circuit, with the miniaturization, light source wavelength of semiconductor exposure apparatuses used in photolithography becomes shorter, the numerical aperture of the projection lens of a semiconductor exposure device, a so-called NA is greater It has become to. これにより、半導体露光装置の投影レンズの焦点深度は、 Thus, the depth of focus of the projection lens of the semiconductor exposure apparatus,
実質的に浅くなってきている。 It has been substantially shallower. 焦点深度が浅くなることに対応するためには、今まで以上に半導体デバイスの表面の平坦化が要求されている。 To accommodate the depth of focus becomes shallow, the flattening of the semiconductor device surface is required than ever.

【0004】具体的に示すと、半導体プロセスにおいては図8(a)、(b)に示すような平坦化技術が必須になってきている。 [0004] More specifically shown, FIG. 8 in a semiconductor process (a), has become essential planarization technique as shown in (b). シリコンウエハ21上に半導体デバイス24、SiO 2からなる層間絶縁膜22、Alからなる金属膜23が形成されている。 Interlayer insulating film 22, a metal film 23 made of Al formed of a semiconductor device 24, SiO 2 on the silicon wafer 21 is formed. 図8(a)は半導体デバイスの表面の層間絶縁膜22を平坦化する例である。 8 (a) is an example of planarizing the interlayer insulating film 22 on the surface of the semiconductor device.
図8(b)は半導体デバイスの表面の金属膜23を研磨し、いわゆるダマシン(damascene)を形成する例である。 FIG. 8 (b) polishing the metal film 23 on the surface of the semiconductor device, an example of forming a so-called Damascene (damascene). このような半導体デバイス表面を平坦化する方法としては、化学的機械的研磨(Chemical Mechanical Poli Such a semiconductor device surface as a method of planarizing a chemical mechanical polishing (Chemical Mechanical Poli
shing又はChemical Mechanical Planarization、以下ではCMPと称す)技術が広く行われている。 shing or Chemical Mechanical Planarization, referred to as CMP in the following) technique is widely used. 現在、CMP技術はシリコンウエハの全面を平坦化できる唯一の方法である。 Currently, CMP technique is the only method that can planarize the entire surface of the silicon wafer.

【0005】CMPはシリコンウエハの鏡面研磨法を基に発展しており、図9に示すようなCMP装置を用いて行われている。 [0005] CMP has been developed based on mirror polishing method of a silicon wafer, is performed using the CMP apparatus as shown in FIG. 図9において、131は研磨部材、132は研磨対象物保持部(以下、研磨ヘッドと称する)、13 9, 131 polishing member, 132 polishing object holding unit (hereinafter, referred to as the polishing head) 13
3は研磨対象物であるシリコンウエハ、134は研磨剤供給部、135は研磨剤である。 3 silicon wafer to be polished was 134 slurry supply unit 135 is abrasive. 研磨部材131は、研磨定盤136の上に研磨体137を貼り付けたものである。 Polishing member 131 is obtained by sticking a polishing body 137 on the polishing table 136.

【0006】研磨対象物133は研磨ヘッド132により保持され、回転させながら揺動して、研磨部材131 [0006] polishing object 133 held by the polishing head 132, swings while rotating polishing member 131
の研磨体137に所定の圧力で押し付けられる。 The polishing body 137 is pressed with a predetermined pressure. 研磨部材131も回転させ、研磨対象物133との間で相対運動を行わせる。 Polishing member 131 is rotated, causing relative motion between the polishing object 133. この状態で、研磨剤135を研磨剤供給部134から研磨体137上に供給し、研磨剤135は研磨体137上で拡散し、研磨部材131と研磨対象物133との相対運動に伴って研磨体137と研磨対象物133との間に入り込み、研磨対象物133の研磨面を研磨する。 In this state, the abrasive 135 is supplied onto the polishing body 137 from the polishing agent supply part 134, the abrasive 135 is diffused on the polishing body 137, along with the relative motion between the polishing member 131 and the polishing object 133 polished It enters between the body 137 and the polishing object 133, polishing the polished surface of a polishing object 133. 即ち、研磨部材131と研磨対象物133との相対運動による機械的研磨と、研磨剤135の化学的作用が相乗的に作用して良好な研磨が行われる。 That is, the mechanical polishing by relative movement between the polishing member 131 and the polishing object 133, the chemical action of the polishing agent 135 is good polishing is performed act synergistically.

【0007】現在、CMPに用いられる研磨体としては、 [0007] Currently, as a polishing material used in the CMP is,
無発泡の材料からなる研磨体、発泡ポリウレタンを主成分とする研磨体、及び研磨砥粒を樹脂に含有させた固定砥粒状の研磨体がある。 Polishing body comprising a non-foamed material, abrasive material mainly composed of foamed polyurethane, and the abrasive grains is the polishing body of the fixed abrasive particulate was contained in the resin.

【0008】これらの中で、最も一般的に使用されているのが、発泡ポリウレタンを主成分とする研磨体である。 [0008] Of these, the most commonly used, a polishing body mainly composed of foamed polyurethane. この研磨体は、研磨体の表面での研磨剤の保持能力が優れている。 The abrasive member is superior holding ability of abrasive on the surface of the abrasive body. しかし、この研磨体を連続して使用すると、研磨体の表面の発泡部分の穴に研磨剤の砥粒が目詰まりし、研磨速度の大きな変動が生じる。 However, using successively the polishing body, the abrasive hole polishing agent of the foam portion of the surface of the polishing body is clogged, a large variation in the polishing rate occur. 従って、研磨前及び、研磨中にダイヤモンドを電着した砥石によって、研磨体の表面を削り取る「ドレッシング」という作業を行い、研磨体の表面状態が常に同一条件になるようにする必要がある。 Therefore, before polishing and, by electrodeposited grindstone diamond during polishing, scraping the surface of the polishing body Complete called "dressing", it is necessary that the surface state of the polishing body is always the same conditions.

【0009】また、研磨砥粒を樹脂に含有させた固定砥粒状の研磨体についても、上記の発泡体の研磨体と同様に、発泡部分の穴へ砥粒の目詰まりや、研磨砥粒の状態を整えるため、ドレッシングが必要である。 [0009] As for the polishing of the fixed abrasive particulate which contains abrasive grains in the resin, as in the abrasive body of the foam, and abrasive grains of clogging the holes in the foam part, the abrasive grains of to condition is required dressing.

【0010】研磨されたシリコンウエハ(研磨対象物) [0010] polished silicon wafer (polishing object)
については、均一性及び平坦性という研磨特性が非常に重要である。 The polishing characteristics of uniformity and flatness is very important.

【0011】均一性とは、シリコンウエハ全領域において研磨が均一に行われるかということを評価するものである。 [0011] uniformity and is to evaluate that whether the polishing in the silicon wafer entire area is performed uniformly. この評価には一般的に以下の式が用いられる。 Generally the following equation is used for this evaluation.

【0012】均一性(%)=(RA−RI)/(RA+ [0012] uniformity (%) = (RA-RI) / (RA +
RI)×100 ここで、RAは測定した研磨量プロファイルでの最大研磨量、RIは測定した研磨量プロファイルでの最小研磨量である。 Here RI) × 100, the maximum polishing amount of polishing amount profile RA is measured, the minimum amount of polishing in polishing amount profile RI was measured. 上式から得られる均一性の値は、小さいものほど特性が良い。 Uniformity value obtained from the above equation, as the smaller properties are good. すなわち、最大研磨量と最小研磨量の差が少ないものほど、シリコンウエハ全面における研磨の均一性は高いということである。 That, as those difference between the maximum polishing amount and the minimum polishing amount is small, the uniformity of polishing of the silicon wafer entire surface is that high.

【0013】また平坦性については、凹凸のあるパターンを研磨した時の、残留段差の大きさを評価したものである。 [0013] For flatness, when polishing a pattern of irregularities is obtained by evaluating the magnitude of the residual level difference. つまり段差のあるパターン付きシリコンウエハで、研磨によりどれだけパターン付きシリコンウエハにおける凸部が選択的に研磨され、研磨後の残留段差が少なくなるかということを示すものである。 That in patterned silicon wafer with a step, how the convex portions of the patterned silicon wafer is polished selectively by polishing, is intended to show that either the residual step after polishing is reduced.

【0014】均一性及び平坦性の両研磨特性は、研磨体の弾性率に非常に大きな影響を受ける。 [0014] Both polishing characteristics of uniformity and flatness, largely influenced the elastic modulus of the polishing body. 研磨体は、弾性率の大きさにより、弾性率が小さい軟質研磨体、及び弾性率が大きい硬質研磨体に分けられる。 Abrasive bodies, the size of the modulus of elasticity, soft abrasive body elastic modulus less, and divided into a large elastic modulus hard abrasive body.

【0015】軟質研磨体の場合、シリコンウエハに圧力をかけた際に研磨体の表面がシリコンウエハのそりに対して密着性が非常に高く、シリコンウエハの全面にわたって均一性は非常に良くなる。 [0015] When the soft polishing body, adhesion to the warping surface of the polishing body is a silicon wafer upon applying pressure to the silicon wafer is very high uniformity over the entire surface of the silicon wafer is very good. しかし、凹凸パターンを有するシリコンウエハに関しては、研磨体の変形によってシリコンウエハ上の凹凸に研磨体が倣ってしまい、段差が残ったまま研磨が進行するため、平坦性は悪くなる。 However, for a silicon wafer having a patterned, will be uneven polishing of the silicon wafer is patterned after the deformation of the polishing body, the polishing remains stepped remained progresses, flatness becomes worse.

【0016】一方、弾性率が大きい硬質研磨体の場合、 [0016] On the other hand, in the case of a large elastic modulus hard polishing body,
凹凸パターンを有するシリコンウエハに関しては、研磨体の変形が小さいため、凹凸パターンのうちの凸部から順次研磨されることとなり、平坦性は良い。 For the silicon wafer having a patterned, the deformation of the polishing body is small, it becomes possible to sequentially polished convex portion of the concavo-convex pattern, the flatness is good. しかし、シリコンウエハのそりや加圧時の圧力分布がダイレクトに研磨に効いてくるため、均一性は悪くなる。 However, since the pressure distribution of the silicon wafer warpage or pressurized come into play in the polishing directly, uniformity deteriorates.

【0017】しかし、研磨体に同一の材料を用いた際にも研磨体の厚さや、研磨体の表面の溝の幅、深さといった研磨体の構造的要因が、見かけ上の弾性の変化として大きく影響してくる。 [0017] However, the thickness of even polishing body when using the same material in the polishing body and the width of the grooves in the surface of the polishing body, structural factors of the abrasive member such depth, as a change in the elasticity of the apparent It comes a significant impact. つまり、研磨体の厚さが厚いほど、研磨体の弾性変形量は大きくなり、見かけ上軟質になる。 In other words, as the thickness of the polishing body, the elastic deformation amount of the abrasive member is increased, become apparent soft. 一方、薄い研磨体の場合、変形量が小さいため見かけ上硬質となる。 On the other hand, for thin abrasive bodies become the hard apparently because the deformation amount is small. また、溝構造についても、溝の深さが深く、溝間の凸部分の幅が狭いものは、荷重を加えた際の表面の変形が大きく、見かけ上軟質となる。 As for the groove structure, deeper the depth of the grooves, narrow the width of the convex portion between the grooves, the deformation of the surface when a load is applied is large, and apparently soft. 一方、 on the other hand
溝の深さが浅く、溝間の凸部分の幅が広いものは、荷重を加えた際の変形が小さく、見かけ上硬質となる。 Shallow depth of the groove, that the width of the convex portion is wide between grooves deformation when a load is applied is small, the apparent hard.

【0018】上記では、弾性の観点から研磨体の厚さ、 [0018] In the above, the thickness of the polishing body in terms of elasticity,
溝構造を説明した。 It described the groove structure. この他、溝の重要な役割として研磨剤の安定供給が挙げられる。 In addition, and stable supply of the polishing agent as an important role of the groove. この研磨剤の安定供給を行う溝構造については、現在までに、色々な形状の溝パターンが公開されている。 The groove structure for a stable supply of the polishing agent, to date, the groove pattern of various shapes have been published. これらの溝による研磨剤の供給が十分でなければ、研磨対象物の研磨面への研磨剤が不十分となり、研磨時の化学的反応及び、機械的研磨が十分に行われないことから、研磨速度の低下につながる。 If the supply of the polishing agent by these grooves is not enough, insufficient polishing agent to the polishing surface of the polishing object, chemical reactions and in polishing, since the mechanical polishing is not performed sufficiently, polished It leads to a decrease in speed.
また、研磨対象物の研磨面と研磨体との摩擦による温度状態も不均一となり、均一性が著しく劣り、さらに、研磨対象物の表面でのスクラッチの発生や、研磨時の研磨ヘッド及び研磨定盤の振動等につながってくる。 The temperature condition due to friction between the polishing surface and the polishing of a polishing object also becomes uneven, inferior remarkably uniform, yet, scratches or generation of the surface of the object to be polished, the polishing head and polishing constant during polishing come led to the board of the vibration or the like.

【0019】CMPを行う研磨装置は、それぞれのコンセプト、特色に基づき多種多様な装置がある。 The polishing apparatus for performing CMP, each concept, there are a wide variety of devices based on the feature. 例えばスループットを向上させるため1つの研磨体で複数枚のシリコンウエハを同時に研磨するもの、装置サイズを小さくするためシリコンウエハよりも小さい研磨体で高速回転により研磨を行うもの、及び均一性を向上させるために研磨ヘッド部分を特に改良したものなどである。 Such as those simultaneously polishing a plurality silicon wafers at one abrasive body to improve the throughput, improving performs polishing by high-speed rotation with a small polishing body than the silicon wafer to reduce the device size, and uniformity , etc. that the polishing head portion was particularly improved in order. このような研磨装置の多様性と、安定した研磨剤の供給に対する最適な溝構造とは切っても切り離せない関係にあり、 And diversity of such a polishing apparatus, is in the inextricable the optimal groove structure relationship to supply a stable abrasive,
研磨剤の研磨面への安定な供給に関してはその装置に大きく依存する。 Regarding stable supply to the polishing surface of the polishing agent depends largely on the device.

【0020】CMPは他の光学研磨や、金属ラッピングと比較して、スループットの問題から研磨加工時間は非常に短い。 [0020] CMP other optically polished and, as compared to metal wrapping, very short polishing time from throughput problems. つまり、研磨時の回転、加圧等が非常に大きい条件で研磨が行われる。 That is, rotation during polishing, pressurization is polishing with a very large conditions are performed. 従って、研磨体の表面での研磨剤の保持が困難な条件の下で研磨が行われる。 Thus, polishing is carried out under difficult conditions hold abrasive on the surface of the abrasive body.

【0021】最適とされる溝構造については、上記の装置による依存性が挙げられるが、基本的には、研磨剤を如何に研磨体の表面で保持しつつ研磨を行うかということが重要になってくるのである。 [0021] The groove structures are optimal, but dependent by the above-described apparatus are mentioned, basically, abrasive is important that either is polished while maintaining the surface of how abrasive body than it is to come.

【0022】 [0022]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の発泡ポリウレタンを主成分とする研磨体、及び研磨砥粒を樹脂に含有させた固定砥粒状の研磨体では、ドレッシングにより研磨体の表面が削り取られ、厚さが徐々に薄くなる。 [SUMMARY OF THE INVENTION] However, the polishing body mainly composed of conventional foamed polyurethane, and the abrasive grains in the abrasive body of the fixed abrasive particulate was contained in the resin, the surface of the polishing body is scraped by the dressing , the thickness gradually becomes thinner. このため、研磨体を1つの弾性体として見たときに、厚さが変わることから、厚さの変化に伴い連続的に弾性変形量の変わる研磨体となり、使用するに従って均一性や平坦性に大きな変動を生じさせるという問題がある。 Therefore, when looking at the polishing body as a single elastic body, since the thickness varies continuously becomes polishing body vary the amount of elastic deformation due to the change in thickness, uniformity and flatness according to use there is a problem that causes a big change. さらに、ドレッシングにより前述した研磨体の厚さが変化するだけでなく、研磨体の表面の溝の深さ等の溝構造も変化してしまう。 Furthermore, not only a change in thickness of the polishing body described above with dressing, a groove structure such as the depth of the grooves in the surface of the polishing body also changes. このため、研磨体の厚さや、溝構造により研磨特性をコントロールすることができないという問題がある。 Therefore, and thickness of the polishing body, it is not possible to control the polishing characteristics by the groove structure.

【0023】本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、研磨体の使用による磨耗が非常に少なく、また、表面形状の変化が小さい研磨体を提供することにより、常に安定な研磨特性を有する研磨体及びそれを用いた研磨装置を提供することを目的とする。 [0023] The present invention has been made to solve the above problems, very little wear due to use of abrasive bodies, also, by providing a polishing body changes in the surface shape is low, always stable polishing and to provide a polishing body and a polishing apparatus using the same have the property.

【0024】また、研磨対象物の均一性、平坦性、及び研磨速度といった研磨特性がコントロールされた研磨体及びそれを用いた研磨装置を提供することを目的としている。 Further, uniformity of the polishing object, and its object is to provide a polishing apparatus using flatness and polishing body polishing characteristics are controlled such polishing rate and it.

【0025】 [0025]

【課題を解決するための手段】上記問題を鑑み、本発明者は研磨体の発泡による空孔領域の割合、溝構造、厚さを規定することにより、従来から使用されている研磨体に比べ、格段に優れた研磨特性を発揮することを見いだし、本発明に至った。 In view of the above problems SUMMARY OF THE INVENTION The percentage of the pore area due to foaming of the present invention have a polishing member, groove structure, by defining the thickness, compared with a polishing body which has been conventionally used , it found to exhibit remarkably excellent polishing properties, leading to the present invention.

【0026】即ち、上記課題を解決するために、本発明に係る研磨体は、研磨体と研磨対象物との間に研磨剤を介在させた状態で、前記研磨体と前記研磨対象物とを相対移動させることにより、前記研磨対象物を研磨する研磨装置に用いる研磨体において、表面に形成されている溝を有し、前記溝の前記表面での幅Wは、0.1mm≦W≦2. [0026] That is, in order to solve the above problems, a polishing body according to the present invention, in a state in which a polishing agent is interposed between the polishing object and the polishing body, and the object of polishing and the polishing body by relatively moving a polishing body used in a polishing apparatus for polishing the polishing object has a groove formed in the surface, the width W at the surface of the groove, 0.1 mm ≦ W ≦ 2.
0mmであり、前記溝が形成されている領域を含む研磨体の体積に対する、前記溝が形成されている領域の体積の割合VLは、0.1%≦VL≦30%であり、前記溝が形成されている領域を含まない研磨体の体積に対して、発泡による空孔領域が20%以下である材料で形成されている(請求項1)。 Is 0 mm, with respect to the volume of the abrasive body including a region where the groove is formed, the ratio VL of the volume of a region where the groove is formed is a 0.1% ≦ VL ≦ 30%, the groove is formed the volume of the abrasive containing no in that area, pore region is formed of a material is 20% or less due to foaming (claim 1).

【0027】上記研磨体によれば、研磨体の材料が無発泡タイプ、もしくは低発泡タイプであるので、研磨体の使用による磨耗が非常に少なく、さらに、ドレッシングが不要もしくはドレッシングに要する時間が短くて済むので、摩耗による溝構造の変化がないため、常に安定な研磨特性を得ることができる。 According to the polishing body, the material of the polishing body is a non-foamed type or low foaming type, very little wear due to use of the polishing body, further, less time dressing eliminates or dressing since requires Te, since there is no change in the groove structure by abrasion, it is possible to obtain a constantly stable polishing characteristics. これらにより、研磨体の交換頻度が低下するため、研磨に要する費用を低減させることができる。 These result, the frequency of replacement of the polishing body is reduced, it is possible to reduce the cost required for polishing. さらに、表面に形成されている溝構造(溝幅W、体積割合VL)により研磨特性の中の均一性、平坦性、及び研磨速度をコントロールすることができ、好適な研磨特性が得られるように溝構造を選択することができる。 Further, the uniformity in the polishing characteristics by the grooves are formed on the surface structure (groove width W, the volume ratio VL), flatness, and can control the polishing rate, as suitable polishing characteristics can be obtained it can be selected groove structure. これらにより、研磨の歩留まりが向上したり、研磨に要する時間が短縮するので、研磨に要する費用を低減させることができる。 These by, or to improve the yield of the polishing, the time required for polishing is shortened, it is possible to reduce the cost required for polishing.

【0028】また、厚さDは、0.5mm≦D≦5.0mmであることが好ましい(請求項2)。 [0028] The thickness D is preferably 0.5 mm ≦ D ≦ 5.0 mm (claim 2). これにより、研磨体の厚さDにより研磨特性の中の均一性、平坦性、及び研磨速度をコントロールすることができ、好適な研磨特性が得られるように厚さを選択することができる。 Thus, uniformity in the polishing characteristics by the thickness D of the polishing body, it is possible to control the flatness and polishing rate, suitable polishing characteristics can be selected are as thick obtained. よって、研磨の歩留まりが向上したり、研磨に要する時間が短縮するので、研磨に要する費用を低減させることができる。 Therefore, you can improve the yield of the polishing, the time required for polishing is shortened, it is possible to reduce the cost required for polishing.

【0029】また、前記溝の深さは、前記溝の幅Wの3 Further, the depth of the groove, the third width W of the groove
倍以下であることが好ましい(請求項3)。 Is preferably doubled or less (claim 3). これにより、研磨対象物の研磨面に傷を発生させることがない。 Thus, there is no possibility of generating scratches on the polished surface of a polishing object.
よって、研磨の歩留まりが向上し、研磨に要する費用を低減させることができる。 Thus, the yield of polishing is improved, it is possible to reduce the cost required for polishing.

【0030】また、表面に対する前記溝の形状は、螺旋状、同心円状、格子状、三角格子状、編み目状、ランダム形状、又はこれらの中の2種類以上を含む形状であることが好ましい(請求項4)。 Further, the shape of the groove to the surface is spiral, concentric, lattice-like, triangular lattice, stitch-like, it is preferable a random shape, or a shape comprising two or more of these (claims section 4). これにより、研磨体の表面での研磨剤の保持能力が高いので、研磨速度が向上し、かつ均一性も向上する。 Thus, because of the high retention capacity of the abrasive on the surface of the polishing body, and it improves the polishing rate, and also improves uniformity. よって、研磨の歩留まりが向上したり、研磨に要する時間が短縮するので、研磨に要する費用を低減させることができる。 Therefore, you can improve the yield of the polishing, the time required for polishing is shortened, it is possible to reduce the cost required for polishing.

【0031】また、前記溝の断面形状は、曲率を有する形状、矩形、V字形、又は多角形であることが好ましい(請求項5)。 [0031] The cross-sectional shape of the groove, a shape having a curvature, a rectangular, V-shape, or preferably a polygonal (Claim 5). これにより、研磨対象物の研磨面に傷を発生させることがない。 Thus, there is no possibility of generating scratches on the polished surface of a polishing object. よって、研磨の歩留まりが向上し、研磨に要する費用を低減させることができる。 Thus, the yield of polishing is improved, it is possible to reduce the cost required for polishing.

【0032】また、前記材料の圧縮弾性率Kは、0.1G Further, the compression modulus K of the material, 0.1 G
Pa≦K≦2.0GPaであることが好ましい(請求項6)。 It is preferable that Pa ≦ K ≦ 2.0GPa (claim 6). これにより、材料の圧縮弾性率Kが、0.1GPa Thus, the compression modulus K of the material is, 0.1 GPa
≦K≦2.0GPaである材料で形成されている研磨体に対して、研磨の歩留まりが向上し、研磨に要する費用を低減させることができる。 Against ≦ K ≦ 2.0 GPa and a polishing body is formed of a material, the yield of polishing is improved, it is possible to reduce the cost required for polishing.

【0033】また、前記材料の主成分は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、又は無発泡ウレタン樹脂であることが好ましい(請求項7)。 Further, the main component of the material, an epoxy resin is preferably an acrylic resin, or non-foamed urethane resin (claim 7). これにより、研磨による研磨体の摩耗が少ないので、研磨体の寿命が向上する。 Thus, the less wear of the polishing body by grinding, thereby improving the life of the abrasive body. よって、研磨体の交換頻度が低下するので、研磨に要する費用を低減させることができる。 Therefore, since the frequency of replacement of the polishing body is reduced, it is possible to reduce the cost required for polishing.

【0034】また、表面に前記研磨剤を供給及び排出する溝がさらに形成されていて、該研磨剤を供給及び排出する溝は、前記溝の一部であるか、または前記溝とは別に形成されている溝であることが好ましい(請求項8)。 [0034] Also, the polishing agent has are further formed grooves for supplying and discharging a surface, a groove for supplying and discharging the polishing agent is formed separately from the is part or the groove of the groove it is preferable that a groove which is (claim 8). これにより、研磨剤が研磨対象物の研磨面の全体に均一に供給されるため、均一性が悪くなったり、摩擦が大きくなることによる研磨特性の劣化が生じることがない。 Accordingly, the polishing agent is uniformly supplied to the entire polishing surface of a polishing object, may become poor uniformity, it never occurs deterioration in polishing characteristics due to friction increases. よって、研磨の歩留まりが向上し、研磨に要する費用を低減させることができる。 Thus, the yield of polishing is improved, it is possible to reduce the cost required for polishing.

【0035】また、少なくとも一部に透明領域を有することが好ましい(請求項9)。 Further, it is preferred to have at least a portion the transparent region (claim 9). これにより、研磨定盤に形成されている開口部、及び研磨体の透明領域を介して、研磨状態を観察する装置により、研磨工程の途中で研磨対象物の研磨面の研磨状態をその場検出(in-situ Thereby, openings are formed in the polishing surface plate, and through the transparent region of the polishing body, the apparatus for observing the polished state, in situ detecting a polished state of the polishing surface of the polishing object in the course of the polishing step (in-situ
検出)することができる。 It can be detected) to it. よって、研磨工程中に研磨の終点を検出できるので研磨の歩留まりが向上し、研磨に要する費用を低減させることができる。 Therefore, it is possible to detect the end point of polishing during polishing process to improve the yield of the polishing, it is possible to reduce the cost required for polishing.

【0036】さらに、上記課題を解決するために、本発明に係る研磨装置は、研磨体と研磨対象物との間に研磨剤を介在させた状態で、前記研磨体と前記研磨対象物とを相対移動させることにより、前記研磨対象物を研磨する研磨装置において、前記研磨体の表面に形成されている溝を有し、前記溝の前記表面での幅Wは、0.1mm≦W≦ Furthermore, in order to solve the above problems, a polishing apparatus according to the present invention, in a state in which a polishing agent is interposed between the polishing object and the polishing body, and the object of polishing and the polishing body by relatively moving a polishing apparatus for polishing the polishing object has a groove formed in the surface of the polishing body, the width W at the surface of the groove, 0.1 mm ≦ W ≦
2.0mmであり、前記溝が形成されている領域を含む研磨体の体積に対する、前記溝が形成されている領域の体積の割合VLは、0.1%≦VL≦30%であり、前記溝が形成されている領域を含まない研磨体の体積に対して、発泡による空孔領域が20%以下である材料で形成されている(請求項10)。 Is 2.0 mm, relative to the volume of the abrasive body including a region where the groove is formed, the ratio VL of the volume of a region where the groove is formed is a 0.1% ≦ VL ≦ 30%, the groove forming the volume of the abrasive containing no area being vacancy region is formed of a material is 20% or less due to foaming (claim 10).

【0037】上記研磨装置によれば、研磨体の材料が無発泡タイプ、もしくは低発泡タイプであるので、研磨体の使用による磨耗が非常に少なく、さらに、ドレッシングが不要もしくはドレッシングに要する時間が短くて済むので、摩耗による溝構造の変化がないため、常に安定な研磨特性を得ることができる。 [0037] According to the polishing apparatus, the material of the polishing body is a non-foamed type or low foaming type, very little wear due to use of the polishing body, further, less time dressing eliminates or dressing since requires Te, since there is no change in the groove structure by abrasion, it is possible to obtain a constantly stable polishing characteristics. これらにより、研磨体の交換頻度が低下するため、研磨に要する費用を低減させることができる。 These result, the frequency of replacement of the polishing body is reduced, it is possible to reduce the cost required for polishing. さらに、表面に形成されている溝構造(溝幅W、体積割合VL)により研磨特性の中の均一性、平坦性、及び研磨速度をコントロールすることができ、好適な研磨特性が得られるように溝構造を選択することができる。 Further, the uniformity in the polishing characteristics by the grooves are formed on the surface structure (groove width W, the volume ratio VL), flatness, and can control the polishing rate, as suitable polishing characteristics can be obtained it can be selected groove structure. これらにより、研磨の歩留まりが向上したり、研磨に要する時間が短縮するので、研磨に要する費用を低減させることができる。 These by, or to improve the yield of the polishing, the time required for polishing is shortened, it is possible to reduce the cost required for polishing.

【0038】また、前記研磨体の厚さDは、0.5mm≦D≦ Further, the thickness D of the polishing body, 0.5 mm ≦ D ≦
5.0mmであることが好ましい(請求項11)。 It is preferably 5.0 mm (claim 11). これにより、研磨体の厚さDにより研磨特性の中の均一性、平坦性、及び研磨速度をコントロールすることができ、好適な研磨特性が得られるように厚さを選択することができる。 Thus, uniformity in the polishing characteristics by the thickness D of the polishing body, it is possible to control the flatness and polishing rate, suitable polishing characteristics can be selected are as thick obtained. よって、研磨の歩留まりが向上したり、研磨に要する時間が短縮するので、研磨に要する費用を低減させることができる。 Therefore, you can improve the yield of the polishing, the time required for polishing is shortened, it is possible to reduce the cost required for polishing.

【0039】また、前記溝の深さは、前記溝の幅Wの3 Further, the depth of the groove, the third width W of the groove
倍以下であることが好ましい(請求項12)。 It is preferably doubled or less (claim 12). これにより、研磨対象物の研磨面に傷を発生させることがないので、研磨の歩留まりが向上し、研磨に要する費用を低減させることができる。 Thus, it is not possible to generate a scratch on the polished surface of a polishing object, the yield of polishing is improved, it is possible to reduce the cost required for polishing.

【0040】また、前記研磨体の表面に対する前記溝の形状は、螺旋状、同心円状、格子状、三角格子状、編み目状、ランダム形状、又はこれらの中の2種類以上を含む形状であることが好ましい(請求項13)。 Further, the shape of the groove to the surface of the abrasive body, spiral, that concentric, lattice-like, triangular lattice, stitch-like, random shape, or a shape comprising two or more of these preferably (claim 13). これにより、研磨体の表面での研磨剤の保持能力が高いので、研磨速度が向上し、かつ均一性も向上する。 Thus, because of the high retention capacity of the abrasive on the surface of the polishing body, and it improves the polishing rate, and also improves uniformity. よって、研磨の歩留まりが向上したり、研磨に要する時間が短縮するので、研磨に要する費用を低減させることができる。 Therefore, you can improve the yield of the polishing, the time required for polishing is shortened, it is possible to reduce the cost required for polishing.

【0041】また、前記溝の断面形状は、曲率を有する形状、矩形、V字形、又は多角形であることが好ましい(請求項14)。 Further, the sectional shape of the groove, a shape having a curvature, a rectangular, V-shape, or preferably a polygonal (Claim 14). これにより、研磨対象物の研磨面に傷を発生させることがない。 Thus, there is no possibility of generating scratches on the polished surface of a polishing object. よって、研磨の歩留まりが向上し、研磨に要する費用を低減させることができる。 Thus, the yield of polishing is improved, it is possible to reduce the cost required for polishing.

【0042】また、前記研磨体の材料の圧縮弾性率K Further, the compression modulus K of the material of the polishing body
は、0.1GPa≦K≦2.0GPaであることが好ましい(請求項15)。 Is preferably 0.1GPa ≦ K ≦ 2.0GPa (claim 15). これにより、材料の圧縮弾性率Kが、 Thus, the compression modulus K of the material,
0.1GPa≦K≦2.0GPaである材料で形成されている研磨体に対して、研磨の歩留まりが向上し、研磨に要する費用を低減させることができる。 Against 0.1 GPa ≦ K ≦ 2.0 GPa and a material abrasive material formed in the yield of polishing is improved, it is possible to reduce the cost required for polishing.

【0043】また、前記研磨体の材料の主成分は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、又は無発泡ウレタン樹脂であることが好ましい(請求項16)。 [0043] Further, the main component of the material of the polishing body, the epoxy resin is preferably an acrylic resin, or non-foamed urethane resin (claim 16). これにより、研磨による研磨体の摩耗が少ないので、研磨体の寿命が向上する。 Thus, the less wear of the polishing body by grinding, thereby improving the life of the abrasive body. よって、研磨体の交換頻度が低下するので、研磨に要する費用を低減させることができる。 Therefore, since the frequency of replacement of the polishing body is reduced, it is possible to reduce the cost required for polishing.

【0044】また、前記研磨体の表面に前記研磨剤を供給及び排出する溝がさらに形成されていて、該研磨剤を供給及び排出する溝は、前記溝の一部であるか、または前記溝とは別に形成されている溝であることが好ましい(請求項17)。 [0044] Further, the polishing agent is being supplied and the groove is further formed to discharge the surface of the polishing body, a groove for supplying and discharging the polishing agent, said either part of the groove, or the groove it is preferred that a groove is formed separately from the (claim 17). これにより、研磨剤が研磨対象物の研磨面の全体に均一に供給されるため、均一性が悪くなったり、摩擦が大きくなることによる研磨特性の劣化が生じることがない。 Accordingly, the polishing agent is uniformly supplied to the entire polishing surface of a polishing object, may become poor uniformity, it never occurs deterioration in polishing characteristics due to friction increases. よって、研磨の歩留まりが向上し、研磨に要する費用を低減させることができる。 Thus, the yield of polishing is improved, it is possible to reduce the cost required for polishing.

【0045】また、前記研磨体の少なくとも一部に透明領域を有することが好ましい(請求項18)。 Further, it is preferred that at least part transparent region of the polishing body (claim 18). これにより、研磨定盤に形成されている開口部、及び研磨体の透明領域を介して、研磨状態を観察する装置により、研磨工程の途中で研磨対象物の研磨面の研磨状態をその場検出(in-situ検出)することができる。 Thereby, openings are formed in the polishing surface plate, and through the transparent region of the polishing body, the apparatus for observing the polished state, in situ detecting a polished state of the polishing surface of the polishing object in the course of the polishing step (in-situ detection) can be. よって、研磨工程中に研磨の終点を検出できるので研磨の歩留まりが向上し、研磨に要する費用を低減させることができる。 Therefore, it is possible to detect the end point of polishing during polishing process to improve the yield of the polishing, it is possible to reduce the cost required for polishing.

【0046】さらに、本発明に係る半導体デバイス製造方法は、本発明に係る研磨装置を用いて半導体シリコンウエハの表面を平坦化する工程を有する(請求項1 [0046] Furthermore, the semiconductor device manufacturing method according to the present invention includes a step of flattening the surface of the semiconductor silicon wafer by using a polishing apparatus according to the present invention (claim 1
9)。 9).

【0047】上記半導体デバイス製造方法によれば、半導体シリコンウエハの表面を平坦化する工程において本発明に係る研磨装置を用いているため、半導体シリコンウエハの表面を平坦化する工程での研磨終点の検出精度または膜厚の測定精度が低下することがなくなる等により、半導体シリコンウエハの表面を平坦化する工程での歩留まりが向上する。 [0047] According to the semiconductor device manufacturing method, the use of the polishing apparatus according to the present invention in the step of flattening the surface of the semiconductor silicon wafer, the polishing end point of the step of flattening the surface of the semiconductor silicon wafer by such measurement accuracy of detection accuracy or the film thickness can be eliminated to decrease the yield in the step of flattening the surface of the semiconductor silicon wafer can be improved. これにより、従来の半導体デバイス製造方法に比べて低コストで半導体デバイスを製造することができる。 This makes it possible to manufacture a semiconductor device at a lower cost than in conventional semiconductor device manufacturing methods.

【0048】さらに、本発明に係る半導体デバイスは本発明に係る半導体デバイス製造方法により製造される(請求項20)。 [0048] Further, the semiconductor device according to the present invention is manufactured by the semiconductor device manufacturing method according to the present invention (Claim 20).

【0049】上記半導体デバイスによれば、本発明に係る半導体デバイス製造方法により製造されているので、 [0049] According to the semiconductor device, since it is manufactured by the semiconductor device manufacturing method according to the present invention,
従来の半導体デバイス製造方法に比べて低コストで半導体デバイスを製造することができ、半導体デバイスの製造原価を低減させることができる。 Can manufacturing semiconductor devices at a lower cost than in conventional semiconductor device manufacturing methods, it is possible to reduce the manufacturing cost of the semiconductor device.

【0050】 [0050]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図を参照して説明する。 The embodiment of the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0051】まず、本発明の第1の実施の形態による研磨体及び第2の実施の形態による研磨装置について説明する。 Firstly, a description will be given of a polishing apparatus according to the first polishing body according to the embodiment and second embodiment of the present invention. 図1は本発明の第1の実施の形態による研磨体の一部分の断面図である。 Figure 1 is a cross-sectional view of a portion of the polishing body according to a first embodiment of the present invention. 図2は本発明の第2の実施の形態による研磨装置の概略構成図である。 Figure 2 is a schematic view of a polishing apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【0052】研磨体11は溝が形成されている領域13 [0052] region abrasive member 11 is formed with a groove 13
を含まない研磨体の体積に対して、発泡による空孔領域が20%以下である材料で形成されている。 The volume of the abrasive containing no vacancy region is formed of a material it is 20% or less due to foaming. 前記発泡による空孔領域が0%である研磨体は、無発泡タイプの研磨体と呼ばれていて、前記発泡による空孔領域が0%を越えているが、比較的少ない研磨体は、低発泡タイプの研磨体と呼ばれている。 The pore area polishing body is 0% due to foaming is called polishing of non-foamed type, wherein at pore area by foaming exceeds 0%, a relatively small abrasive body, low It has been referred to as the polished body of foam type. このような無発泡タイプ及び低発泡タイプの研磨体自体は、発泡タイプの研磨体(前記発泡による空孔領域が比較的多い研磨体)に比べて研磨剤の保持能力が低い。 Such abrasive member itself non-foamed type and low foaming type, a low retention capacity of abrasives as compared with the polishing body of foam type (the vacancy region due to foaming is relatively large polishing body). そのため、研磨体11の表面には断面形状がV字形の溝13が形成されている。 Therefore, there is formed a cross-sectional shape groove 13 of V-shaped on the surface of the polishing body 11.

【0053】第2の実施の形態による研磨装置は、研磨部材31、研磨対象物保持部32(以下、研磨ヘッドと称す)、及び研磨剤供給部34から構成されている。 [0053] The polishing apparatus according to the second embodiment, the polishing member 31, a polishing object holding portion 32 (hereinafter, referred to as the polishing head), and is composed of a polishing agent supply unit 34. そして、研磨ヘッド32には、研磨対象物であるシリコンウエハ33が取り付けられ、研磨剤供給部34は研磨剤(スラリー)35を供給する。 Then, the polishing head 32, and supplies the silicon wafer 33 is attached, a polishing agent supply unit 34 abrasive (slurry) 35 is polished object. 研磨部材31は、研磨定盤36の上に前述した第1の実施の形態による研磨体1 Polishing member 31 is polished by the first embodiment described above on the polishing table 36 body 1
1を設置したものであり、研磨体11は両面テープもしくは接着剤により研磨定盤36に貼り付けられている。 Is obtained by installing a 1, the polishing body 11 is attached to the polishing table 36 by means of a double-sided tape or glue.

【0054】シリコンウエハ33は研磨ヘッド32により保持され、回転させながら揺動させられ、研磨部材3 [0054] Silicon wafer 33 is held by the polishing head 32, it is swung while rotating the polishing member 3
1の研磨体11に所定の圧力で押し付られる。 It is with press at a predetermined pressure to the polishing body 11 of 1. 研磨部材31も回転させ、シリコンウエハ33との間で相対運動を行わせる。 Polishing member 31 is also rotated, causing relative motion between the silicon wafer 33. この状態で、研磨剤35が研磨剤供給部3 In this state, the polishing agent 35 is slurry supply section 3
4から研磨体11上に供給され、研磨剤35を研磨体1 4 is supplied onto the polishing body 11 from the polishing agent 35 abrasive body 1
1上で拡散し、研磨部材31とシリコンウエハ33の相対運動に伴って研磨体11とシリコンウエハ33との間に入り込み、シリコンウエハ33の研磨面を研磨する。 Spread on 1 enters between the polishing body 11 and the silicon wafer 33 with the relative motion of the polishing member 31 and the silicon wafer 33, polishing the polished surface of the silicon wafer 33.
即ち、研磨部材31とシリコンウエハ33の相対運動による機械的研磨と、研磨剤35の化学的作用が相乗的に作用して良好な研磨が行われる。 That is, the mechanical polishing by the relative motion of the polishing member 31 and the silicon wafer 33, the chemical action of the polishing agent 35 is good polishing is performed act synergistically.

【0055】図3は研磨対象物により荷重が加えられた状態の研磨体の一部分の断面図である。 [0055] FIG. 3 is a cross-sectional view of a portion of the abrasive body in a state where load is applied by the object to be polished. 図3において研磨体41の表面に形成されている溝の断面形状は矩形である。 Cross-sectional shape of the groove formed in the surface of the polishing body 41 in FIG. 3 is rectangular. 図3(a)は研磨対象物42により荷重が加えられていない状態であり、図3(b)は研磨対象物42により荷重が加えられている状態である。 3 (a) is a state in which no load is applied by an object to be polished 42, FIG. 3 (b) is a state in which load is applied by an object to be polished 42. 表面に溝が形成されている研磨体において、荷重が加えられると研磨体全体において弾性変形する。 In abrasive member are grooves formed in the surface, elastically deformed in the whole abrasive member and a load is applied. しかし、研磨体41の表面から溝の底までの領域43と、その下層にあたる溝の入っていない研磨体のバルク領域44に分けてみた場合、 However, if the region 43 from the surface of the polishing body 41 to the bottom of the groove, tried separately in the bulk region 44 of the polishing body that does not contain grooves corresponding to the underlying,
図3(b)に示すように、弾性変形は単位面積当たりの荷重が大きくなっている溝が形成されている領域43において大きく発生する。 As shown in FIG. 3 (b), the elastic deformation occurs largely in the region 43 which is formed a groove load per unit area is increased. この変形は溝間の凸部分の幅が狭い場合や、溝が深い場合に大きい。 This deformation and when the width of the convex portion is narrow between the grooves is greater when the groove is deep. また、逆に溝間の凸部分の幅が広い場合や、溝が浅い場合には溝領域43 Further, when the width of the convex portion of the inter-groove in the opposite wide and the groove area when the groove is shallow 43
の変形は小さい。 Of deformation is small. この溝が形成されている領域43の変形量の大小によって、研磨特性は大きく変化する。 The amount of deformation of size of regions 43 in which the groove is formed, the polishing characteristics change significantly. つまり、変形量が大きければ軟質の研磨体の特徴である均一性の向上をもたらし、一方で変形量が小さければ硬質の研磨体の特徴である平坦性の向上をもたらす。 That results in the increase of larger amount of deformation is a feature of the polishing body of soft uniformity, resulting in improvement of the flatness, which is a feature of the polishing body of hard smaller amount of deformation on the one hand.

【0056】研磨体の表面での溝13の幅Wが0.1mmより狭い場合には、この研磨体を製造する上で溝の寸法の精度を保ったまま溝を形成することが困難である。 [0056] When the width W of the groove 13 at the surface of the polishing body is narrower than 0.1mm, it is difficult to form the groove while maintaining the accuracy of the dimensions of the grooves in producing the abrasive body. さらに、溝13の内部に入った研磨剤のクリーニングも難しく溝13の内部で研磨剤が固着し、そのくずにより研磨時のシリコンウエハの研磨面に傷が発生する可能性がある。 Further, a cleaning abrasive that has entered the interior of the groove 13 is also difficult fixed abrasives within the groove 13, scratches on the polished surface of the silicon wafer during polishing by the debris may occur. 一方、研磨体の表面での溝13の幅Wが2.0mmより広い場合には、研磨剤を介して研磨対象物と接触する面積が減少することにより、研磨体と研磨対象物との接触抵抗により発生する熱が少なくなるので、CMPの化学的な要素が効かず研磨速度が著しく低下する。 On the other hand, when the width W of the groove 13 at the surface of the polishing body is larger than 2.0mm, by area in contact with the polishing object through the abrasive is reduced, the contact resistance between the object to be polished and the polishing body since less heat generated by the chemical elements of CMP polishing speed is remarkably reduced without twist. このため、 For this reason,
溝13の研磨体の表面での幅Wは、0.1mm≦W≦2.0mmであることが好ましい。 The width W of the surface of the polishing body of the groove 13 is preferably 0.1 mm ≦ W ≦ 2.0 mm.

【0057】また、溝13が形成されている領域を含む研磨体11の体積に対する、溝13が形成されている領域の体積の割合VLが、0.1%より小さい場合は、研磨体11の表面での研磨液の保持能力が低下するので、これにより研磨速度が著しく低下したり、均一性が悪くなる。 [0057] Further, with respect to the volume of the abrasive member 11 including a region where the groove 13 is formed, the ratio VL of the volume of the region in which the groove 13 is formed, if less than 0.1%, the surface of the polishing body 11 the holding ability of the polishing liquid is reduced, thereby lowered significantly polishing rate, uniformity is deteriorated. さらに、研磨体の変形量が小さくなり、均一性が悪くなる。 Furthermore, the amount of deformation of the polishing body is small, the uniformity is deteriorated. 一方、前記割合VLが30%を越える場合は、研磨体の変形量が大きくなるので、平坦性が悪くなる。 On the other hand, when the ratio VL exceeds 30%, since the amount of deformation of the polishing body is larger, the flatness is deteriorated. よって、前記割合VLは、0.1%≦VL≦30%であることが好ましい。 Therefore, the ratio VL is preferably 0.1% ≦ VL ≦ 30%.

【0058】このように、第1の実施の形態による研磨体を用いた第2の実施の形態による研磨装置では、研磨体の材料が無発泡タイプ、もしくは低発泡タイプであるので、研磨体の使用による磨耗が非常に少なく、さらに、ドレッシングが不要もしくはドレッシングに要する時間が短くて済むので、摩耗による溝構造の変化がないため、常に安定な研磨特性を得ることができる。 [0058] Thus, since in accordance with the polishing device to the second embodiment using the polishing body according to the first embodiment, the material of the polishing body is a non-foamed type or low foaming type, the polishing body is very low abrasion due to use, further, because the shorter the time required for dressing unnecessary or dressing, since there is no change in the groove structure by abrasion, it is possible to obtain a constantly stable polishing characteristics. これらにより、研磨体の交換頻度が低下するため、研磨に要する費用を低減させることができるという効果を有する。 These have the exchange frequency of the polishing body is reduced, the effect that it is possible to reduce the cost required for polishing.
さらに、表面に形成されている溝構造(溝幅W、体積割合VL)により研磨特性の中の均一性、平坦性、及び研磨速度をコントロールすることができ、好適な研磨特性が得られるように溝構造を選択することができる。 Further, the uniformity in the polishing characteristics by the grooves are formed on the surface structure (groove width W, the volume ratio VL), flatness, and can control the polishing rate, as suitable polishing characteristics can be obtained it can be selected groove structure. これにより、研磨の歩留まりが向上したり、研磨に要する時間が短縮するので、研磨に要する費用を低減させることができるという効果を有する。 Thus, with or improved yield of the polishing, the time required for polishing is shortened, the effect that it is possible to reduce the cost required for polishing.

【0059】なお、第1の実施の形態において溝13の断面の形状をV字形としたが、他の形状でも良い。 [0059] Although the shape of the cross section of the groove 13 is V-shaped in the first embodiment, but may be other shapes.

【0060】次に本発明の第3の実施の形態による研磨体及び第4の実施の形態による研磨装置について説明する。 [0060] Next, a polishing apparatus according to the polishing body and the fourth embodiment according to the third embodiment of the present invention will be described. 第3の実施の形態による研磨体及び第4の実施の形態による研磨装置は、それぞれ、第1の実施の形態による研磨体の変形例、及び第2の実施の形態による研磨装置の変形例である。 The third polishing unit by the polishing member and a fourth embodiment according to the embodiment of, respectively, a modification of the polishing body according to the first embodiment, and a modification of the polishing apparatus according to the second embodiment is there.

【0061】第3の実施の形態による研磨体は、厚さD [0061] polishing body according to the third embodiment, the thickness D
が、0.5mm≦D≦5.0mmである。 There is a 0.5mm ≦ D ≦ 5.0mm. その他は第1の実施の形態による研磨体と同様であるので説明を省略する。 Other is omitted because it is similar to the abrasive member according to the first embodiment.

【0062】第4の実施の形態による研磨装置は、研磨定盤上に第3の実施の形態による研磨体が設置されている。 [0062] The polishing apparatus according to the fourth embodiment, the polishing body according to the third embodiment is installed in a polishing platen. その他は第2の実施の形態による研磨装置と同様であるので説明を省略する。 Other is omitted because it is similar to the polishing apparatus according to the second embodiment.

【0063】研磨体11の厚さDが5.0mmより厚ければ、研磨体の絶対変形量が増加し、平坦性が悪くなる。 [0063] When the thickness D of the polishing body 11 is thicker than 5.0 mm, an increase in the absolute amount of deformation of the polishing body, the flatness is deteriorated.
一方、研磨体11の厚さDが0.5mmより薄ければ、研磨体の絶対変形量が減少し、均一性が悪くなる。 On the other hand, if the thickness D of the polishing body 11 is thin than 0.5 mm, the absolute amount of deformation of the polishing body is reduced, the uniformity is deteriorated. このため、厚さDは、0.5mm≦D≦5.0mmであることが好ましい。 Therefore, the thickness D is preferably 0.5 mm ≦ D ≦ 5.0 mm.

【0064】このように第3の実施の形態による研磨体を用いた第4の実施の形態による研磨装置では、研磨体の厚さDにより研磨特性の中の均一性、平坦性、及び研磨速度をコントロールすることができ、好適な研磨特性が得られるように厚さを選択することができる。 [0064] Thus in accordance with the polishing apparatus fourth embodiment using the polishing body according to the third embodiment, the uniformity in the polishing characteristics by the thickness D of the polishing body, flatness, and the polishing rate the can be controlled, suitable polishing characteristics can be selected are as thick obtained. これにより、研磨の歩留まりが向上したり、研磨に要する時間が短縮するので、研磨に要する費用を低減させることができるという効果を有する。 Thus, with or improved yield of the polishing, the time required for polishing is shortened, the effect that it is possible to reduce the cost required for polishing.

【0065】次に本発明の第5の実施の形態による研磨体及び第6の実施の形態による研磨装置について説明する。 [0065] Next, a polishing apparatus according to the polishing body and the sixth embodiment of the fifth embodiment of the present invention will be described. 第5の実施の形態による研磨体及び第6の実施の形態による研磨装置は、それぞれ、第1もしくは第3の実施の形態による研磨体の変形例、及び第2もしくは第4 Polishing device according to the polishing body and the sixth embodiment of the fifth embodiment, respectively, a modification of the polishing body according to the first or third embodiment, and the second or fourth
の実施の形態による研磨装置の変形例である。 It is a modification of the polishing apparatus according to the embodiment.

【0066】第5の実施の形態による研磨体は、溝13 [0066] polishing body according to the fifth embodiment, the groove 13
の深さが、研磨体の表面での溝の幅Wの3倍以下である。 Depth is less than or equal to 3 times the width W of the groove at the surface of the abrasive body. その他は第1もしくは第3の実施の形態による研磨体と同様であるので説明を省略する。 Other is omitted because it is similar to the abrasive member according to the first or third embodiment.

【0067】第6の実施の形態による研磨装置は、研磨定盤上に第5の実施の形態による研磨体が設置されている。 [0067] The polishing apparatus according to the sixth embodiment, the polishing body according to the fifth embodiment is provided in the polishing surface plate. その他は第2の実施の形態による研磨装置と同様であるので説明を省略する。 Other is omitted because it is similar to the polishing apparatus according to the second embodiment.

【0068】溝13の深さが、研磨体11の表面での溝13の幅Wの3倍を越えると、研磨体の溝内部の研磨剤の除去が難しく研磨剤が内部で固着し、その固着物がはがれたときに研磨対象物の研磨面に傷を発生させる可能性が高い。 [0068] The depth of the groove 13, exceeds three times the width W of the groove 13 at the surface of the polishing body 11, removal is difficult abrasives grooves inside the abrasive polishing member is secured within its It is likely to generate a scratch on the polished surface of a polishing object when the anchoring object is peeled. よって、溝13の深さは、研磨体の表面での溝の幅Wの3倍以下であることが好ましい。 Therefore, the depth of the groove 13 is preferably equal to or less than 3 times the width W of the groove at the surface of the abrasive body.

【0069】このように第5の実施の形態による研磨体を用いた第6の実施の形態による研磨装置では、研磨対象物の研磨面に傷を発生させることがない。 [0069] In the polishing apparatus according to the manner sixth embodiment using the polishing body according to the fifth embodiment, it is not possible to generate a scratch on the polished surface of a polishing object. これにより、研磨の歩留まりが向上し、研磨に要する費用を低減させることができるという効果を有する。 Thus, the yield of polishing is improved, an effect that it is possible to reduce the cost required for polishing.

【0070】次に本発明の第7の実施の形態による研磨体及び第8の実施の形態による研磨装置について説明する。 [0070] Next, a polishing apparatus according to an embodiment of the polishing body and the eighth according to the seventh embodiment of the present invention will be described. 第7の実施の形態による研磨体及び第8の実施の形態による研磨装置は、それぞれ、第1、第3、もしくは第5の実施の形態による研磨体の変形例、及び第2、第4、もしくは第6の実施の形態による研磨装置の変形例である。 Polishing device according to the polishing body and the eighth embodiment according to the seventh embodiment, respectively, first, a modification of the third, or polishing body according to the fifth embodiment, and the second, fourth, or is a modification of the polishing apparatus according to a sixth embodiment.

【0071】図4は第7の実施の形態による研磨体の概略構成図である。 [0071] FIG. 4 is a schematic diagram of a polishing body according to the seventh embodiment. 第7の実施の形態による研磨体では研磨体の表面に対する溝の形状は、編み目状である。 Groove shape to the surface of the abrasive body in polishing body according to the seventh embodiment is the stitch shape. 研磨体の表面に対する溝の形状が編み目状であると、研磨剤が安定して供給でき、かつ、研磨定盤の回転に伴う遠心力により研磨体上の研磨剤が研磨体の外へ飛び出しにくいので、研磨体の表面での研磨剤の保持能力を向上させることができる。 The shape of the groove to the surface of the abrasive member is a stitch-like, abrasive be stably supplied, and an abrasive on the polishing body is hard popping out of the polishing body by a centrifugal force accompanying the rotation of the polishing platen since, it is possible to improve the holding ability of abrasive on the surface of the abrasive body. よって、研磨体の表面に対する溝の形状は、編み目状であることが好ましい。 Therefore, the shape of the groove to the surface of the abrasive body is preferably stitch shape. その他は第1、 The other first,
第3、もしくは第5の実施の形態による研磨体と同様であるので説明を省略する。 Omitted because the third, or the same as the polishing body according to the fifth embodiment.

【0072】第8の実施の形態による研磨装置は、研磨定盤上に第7の実施の形態による研磨体が設置されている。 [0072] The polishing apparatus according to the eighth embodiment of the polishing body according to the seventh embodiment is placed on the polishing surface plate. その他は第2の実施の形態による研磨装置と同様であるので説明を省略する。 Other is omitted because it is similar to the polishing apparatus according to the second embodiment.

【0073】なお、第7の実施の形態による研磨体の研磨体の表面に対する溝の形状は編み目状であるとしたが、螺旋状、同心円状、格子状、三角格子状もしくはランダム形状のいずれか、又はこれら及び編み目状の中の2種類以上を含む形状であっても良い。 [0073] The shape of the groove to the surface of the polishing body of the polishing body according to the seventh embodiment is set to a stitch-like, helical, concentric, lattice-like, any of triangular lattice or random shape , or it may have a shape comprising two or more of these and stitch shape.

【0074】このように第7の実施の形態による研磨体を用いた第8の実施の形態による研磨装置では、研磨体の表面での研磨剤の保持能力が高いので、研磨速度が向上し、かつ均一性も向上する。 [0074] In the polishing apparatus according to the manner eighth embodiment using the polishing body according to the seventh embodiment, since the high retention capacity of the abrasive on the surface of the polishing body, and improves the polishing rate, and also improved uniformity. これにより、研磨の歩留まりが向上したり、研磨に要する時間が短縮するので、 This enables you to improve the yield of the polishing, the time required for polishing is shortened,
研磨に要する費用を低減させることができるという効果を有する。 It has the effect that it is possible to reduce the cost required for polishing.

【0075】次に本発明の第9の実施の形態による研磨体及び第10の実施の形態による研磨装置について説明する。 [0075] Next, a polishing apparatus according to the polishing body and the tenth embodiment according to a ninth embodiment of the present invention will be described. 第9の実施の形態による研磨体及び第10の実施の形態による研磨装置は、それぞれ、第1、第3、第5、もしくは第7の実施の形態による研磨体の変形例、 Polishing device according to the polishing body and the tenth embodiment of the ninth embodiment, respectively, the first, third, modification of the polishing body according to the fifth or seventh embodiment,
及び第2、第4、第6、もしくは第8の実施の形態による研磨装置の変形例である。 And second, fourth, a modification of the polishing apparatus according to the sixth or eighth embodiment.

【0076】図5は第9の実施の形態による研磨体の断面図である。 [0076] FIG. 5 is a sectional view of the polishing body according to the ninth embodiment. 図5(a)は、溝の断面形状がV字形である研磨体であり、図5(b)は、溝の断面形状がU字形である研磨体である。 5 (a) is a polishing body the cross-sectional shape of the groove is V-shaped, FIG. 5 (b), the cross-sectional shape of the groove is polishing body is U-shaped. 図5(a)では研磨体51の表面に断面形状がV字形である溝52が形成されている。 5 grooves 52 the cross-sectional shape is V-shaped on the surface of (a) the polishing body 51 is formed. 図5(b)では研磨体51の表面に断面形状がU字形である溝53が形成されている。 Sectional shape on the surface shown in FIG. 5 (b) in the polishing body 51 is a groove 53 is U-shaped. 溝がこれらのような断面形状であると、研磨剤の供給や排出が容易であり、かつ、 If the groove is a cross-sectional shape such as these, it is easy to supply and discharge of abrasive, and,
研磨体の表面と溝とがなす角度も大きく取れるので、研磨体の表面に生じる鋭角な部分の発生を抑えられる。 Because the surface and the grooves of the polishing body angle also made large, suppressing the occurrence of sharp parts occurring on the surface of the polishing body. これらにより、シリコンウエハの研磨面での傷の発生を抑えることが可能である。 These, it is possible to suppress the generation of scratches on the polished surface of the silicon wafer. その他は第1、第3、第5もしくは第7の実施の形態による研磨体と同様であるので説明を省略する。 Others first, third, it is the same as the polishing body according to the fifth or seventh embodiment of the omitted.

【0077】第10の実施の形態による研磨装置は、研磨定盤上に第9の実施の形態による研磨体が設置されている。 [0077] polishing apparatus according to a tenth embodiment of the polishing body according to a ninth embodiment of is installed in the polishing surface plate. その他は第2の実施の形態による研磨装置と同様であるので説明を省略する。 Other is omitted because it is similar to the polishing apparatus according to the second embodiment.

【0078】なお、第9の実施の形態による研磨体では、研磨体の表面に形成されている溝の断面形状をV字形もしくはU字形であるとしたが、U字形以外の曲率を有する形状、矩形、もしくは多角形であっても良い。 [0078] In the polishing body of the ninth embodiment, although the cross-sectional shape of the groove formed in the surface of the abrasive body and to be V-shaped or U-shaped, a shape having a curvature other than U-shaped, rectangular, or may be a polygonal shape.

【0079】このように第9の実施の形態による研磨体を用いた第10の実施の形態による研磨装置では、研磨対象物に傷を発生させることがない。 [0079] In the polishing apparatus according to the manner tenth embodiment using the polishing body of the ninth embodiment has never generate scratches on the polishing target. これにより、研磨の歩留まりが向上し、研磨に要する費用を低減させることができるという効果を有する。 Thus, the yield of polishing is improved, an effect that it is possible to reduce the cost required for polishing.

【0080】次に本発明の第11の実施の形態による研磨体及び第12の実施の形態による研磨装置について説明する。 [0080] Next, a polishing apparatus according to an eleventh polishing body and a twelfth embodiment of according to the embodiment of the present invention will be described. 第11の実施の形態による研磨体及び第12の実施の形態による研磨装置は、それぞれ、第1、第3、 11th polishing apparatus according to the polishing body and the twelfth embodiment of according to the embodiment of, respectively, first, third,
第5、第7、もしくは第9の実施の形態による研磨体の変形例、及び第2、第4、第6、第8、もしくは第10 Fifth, modification of the polishing body according to the seventh or ninth embodiment, and the second, fourth, sixth, eighth or tenth,
の実施の形態による研磨装置の変形例である。 It is a modification of the polishing apparatus according to the embodiment.

【0081】第11の実施の形態による研磨体は、材料の圧縮弾性率Kが、 0.1GPa≦K≦2.0GPa である。 [0081] polishing body according to the eleventh embodiment, the compression modulus K of the material is 0.1 GPa ≦ K ≦ 2.0 GPa. その他は、第1、第3、第5、第7、もしくは第9の実施の形態による研磨体と同様であるので説明を省略する。 Others, first, third, omitted because the fifth is the same as the polishing body according to the seventh or ninth embodiment.

【0082】第12の実施の形態による研磨装置は、研磨定盤上に第11の実施の形態による研磨体が設置されている。 [0082] The polishing apparatus according to the twelfth embodiment, the polishing body according to the eleventh embodiment is installed in a polishing platen. その他は、第2の実施の形態による研磨装置と同様であるので説明を省略する。 Others are omitted because it is similar to the polishing apparatus according to the second embodiment.

【0083】このように第11の実施の形態による研磨体を用いた第12の実施の形態による研磨装置では、材料の圧縮弾性率Kが、 0.1GPa≦K≦2.0GPa である材料で形成されている研磨体に対して、研磨の歩留まりが向上し、研磨に要する費用を低減させることができるという効果を有する。 [0083] In the polishing apparatus according to the manner twelfth embodiment using the polishing body according to the eleventh embodiment, the compression modulus K of the material is formed of a material that is 0.1 GPa ≦ K ≦ 2.0 GPa and the polishing body has the yield of polishing is improved, an effect that it is possible to reduce the cost required for polishing.

【0084】次に本発明の第13の実施の形態による研磨体及び第14の実施の形態による研磨装置について説明する。 [0084] Next, a polishing apparatus according to the thirteenth polishing body and the fourteenth embodiment in accordance with an exemplary embodiment of the present invention will be described. 第13の実施の形態による研磨体及び第14の実施の形態による研磨装置は、それぞれ、第1、第3、 13th polishing apparatus according to the polishing body and the fourteenth embodiment according to the embodiment of, respectively, first, third,
第5、第7、第9もしくは第11の実施の形態による研磨体の変形例、及び第2、第4、第6、第8、第10、 Fifth, variation of the seventh, polishing body according to the ninth embodiment or the eleventh, and the second, fourth, sixth, eighth, tenth,
もしくは第12の実施の形態による研磨装置の変形例である。 Or is a modification of the polishing apparatus according to the twelfth embodiment.

【0085】第13の実施の形態による研磨体を用いた第14の実施の形態による研磨装置では、研磨体の材料の主成分がエポキシ樹脂、アクリル樹脂、もしくは無発泡ウレタン樹脂である。 [0085] In accordance with the polishing apparatus fourteenth embodiment using the polishing body according to the thirteenth embodiment, the main component of the material of the polishing body is an epoxy resin, an acrylic resin, or non-foamed urethane resin. これらの材料を主成分とする研磨体は、研磨による摩耗が少ない。 Abrasive body mainly composed of these materials is less wear due to grinding.

【0086】第14の実施の形態による研磨装置は、研磨定盤上に第13の実施の形態による研磨体が設置されている。 [0086] The polishing apparatus according to a fourteenth embodiment of the polishing body according to the thirteenth embodiment is installed in a polishing platen. その他は、第2の実施の形態による研磨装置と同様であるので説明を省略する。 Others are omitted because it is similar to the polishing apparatus according to the second embodiment.

【0087】このように第13の実施の形態による研磨体を用いた第14の実施の形態による研磨装置では、研磨による研磨体の摩耗が少ないので、研磨体の寿命が向上する。 [0087] Thus in a polishing apparatus according to a fourteenth embodiment of using the polishing body according to the thirteenth embodiment, since less wear of the polishing body by grinding, thereby improving the life of the abrasive body. これにより、研磨体の交換頻度が低下するので、研磨に要する費用を低減させることができるという効果を有する。 Thus, since the frequency of replacement of the abrasive member is lowered, an effect that it is possible to reduce the cost required for polishing.

【0088】次に本発明の第15の実施の形態による研磨体及び第16の実施の形態による研磨装置について説明する。 [0088] Next, a polishing apparatus according to the polishing body and the sixteenth embodiment according to the fifteenth embodiment of the present invention will be described. 第15の実施の形態による研磨体及び第16の実施の形態による研磨装置は、それぞれ、第1、第3、 15th polishing apparatus according to an embodiment of the polishing body and the 16 according to the embodiment of, respectively, first, third,
第5、第7、第9、第11、もしくは第13の実施の形態による研磨体の変形例、及び第2、第4、第6、第8、第10、第12、もしくは第14の実施の形態による研磨装置の変形例である。 Fifth, seventh, ninth, modification of the polishing body according to the eleventh or thirteenth embodiment, and the second, fourth, sixth, eighth, tenth, exemplary 12th or 14th, it is a modification of the polishing apparatus according to the embodiment.

【0089】第15の実施の形態による研磨体を用いた第16の実施の形態による研磨装置では、研磨体の表面に前記研磨剤を供給及び排出する溝がさらに形成されている。 [0089] In accordance with the polishing apparatus sixteenth embodiment using the polishing body according to the fifteenth embodiment, a groove for supplying and discharging the polishing agent to the surface of the polishing body is further formed. これにより、研磨剤が研磨対象物の全面に均一に供給される。 Thus, the polishing agent is uniformly supplied to the entire surface of the object to be polished. なお、前記研磨剤を供給及び排出する溝の断面形状は、曲率を有する形状、矩形、V字形、又は多角形であることが好ましい。 The sectional shape of the groove for supplying and discharging the polishing agent, a shape having a curvature, a rectangular, V-shaped, or is preferably a polygon. また、前記研磨剤を供給及び排出する溝の研磨体の表面に対する形状は、放射状、 The shape for the surface of the abrasive body of grooves for supplying and discharging the polishing agent, radial,
格子状、三角格子状、編み目状、又はランダム形状であることが好ましい。 Grid-like, triangular lattice, stitch-like, or is preferably random shape.

【0090】なお、前記研磨剤を供給及び排出する溝としては、第1、3、5、7、9、11、13の実施の形態による研磨体に形成されている溝の一部を利用しても良いし、または第1、3、5、7、9、11、13の実施の形態による研磨体に形成されている溝とは異なる新たな溝を形成しても良い。 [0090] Note that the groove for supplying and discharging the polishing agent, utilizing a part of the groove formed in the polishing body according to the embodiment of the 1,3,5,7,9,11,13 also it may be, or may be formed a new groove different from the groove formed in the polishing body according to the embodiment of the 1,3,5,7,9,11,13.

【0091】第16の実施の形態による研磨装置は、研磨定盤上に第15の実施の形態による研磨体が設置されている。 [0091] The polishing apparatus according to a sixteenth embodiment of the polishing body according to the fifteenth embodiment is installed in a polishing platen. その他は、第2の実施の形態による研磨装置と同様であるので説明を省略する。 Others are omitted because it is similar to the polishing apparatus according to the second embodiment.

【0092】このように第15の実施の形態による研磨体を用いた第16の実施の形態による研磨装置では、研磨剤が研磨対象物の研磨面の全体に均一に供給されるため、均一性が悪くなったり、研磨対象物と研磨体との摩擦が大きくなることによる研磨特性の劣化が生じることがない。 [0092] In the polishing apparatus according to the manner sixteenth embodiment using the polishing body according to the fifteenth embodiment, since the abrasive is uniformly supplied to the entire polishing surface of a polishing object, uniformity is or worse, never deteriorate the polishing characteristics occurs due to friction between the polishing object and the polishing body is larger. これにより、研磨の歩留まりが向上し、研磨に要する費用を低減させることができるという効果を有する。 Thus, the yield of polishing is improved, an effect that it is possible to reduce the cost required for polishing.

【0093】次に本発明の第17の実施の形態による研磨体及び第18の実施の形態による研磨装置について説明する。 [0093] Next, a polishing apparatus according to an embodiment of the abrasive body and the 18 according to the seventeenth embodiment of the present invention will be described. 第17の実施の形態による研磨体及び第18の実施の形態による研磨装置は、それぞれ、第1、第3、 Polishing device according to the polishing body and the eighteenth embodiment according to the seventeenth embodiment, respectively, the first, third,
第5、第7、第9、第11、第13、もしくは第15の実施の形態による研磨体の変形例、及び第2、第4、第6、第8、第10、第12、第14、もしくは第16の実施の形態による研磨装置の変形例である。 Fifth, seventh, ninth, eleventh, modification of the polishing body according to the thirteenth or fifteenth embodiment, and the second, fourth, sixth, eighth, tenth, twelfth, fourteenth or a modification of the polishing apparatus according to a sixteenth embodiment.

【0094】第17の実施の形態による研磨体を用いた第18の実施の形態による研磨装置では、研磨体の一部に透明領域を有する。 [0094] In accordance with the polishing apparatus eighteenth embodiment using the polishing body according to the seventeenth embodiment, a transparent region in a portion of the polishing body.

【0095】図6は本発明の第18の実施の形態による研磨装置の概略構成図である。 [0095] FIG. 6 is a schematic view of a polishing apparatus according to an eighteenth embodiment of the present invention. 第18の実施の形態による研磨装置において、第2の実施の形態による研磨装置と同じ部分には同じ番号を付す。 In the polishing apparatus according to the eighteenth embodiment, the same parts as the polishing apparatus according to the second embodiment are denoted by the same numbers. 第18の実施の形態による研磨装置において、研磨定盤36には開口部38が形成されている。 In the polishing apparatus according to the eighteenth embodiment, the opening 38 is formed in the polishing table 36. さらに、研磨定盤36の下には、光学的に研磨状態を観察して研磨過程を測定する装置39が設置されている。 Furthermore, under the polishing plate 36, device 39 for measuring the polishing process by observing the polished state optically is installed. 研磨定盤36の上には第17の実施の形態による研磨体11が設置されている。 On the polishing platen 36 is the polishing body 11 is installed according to the seventeenth embodiment. 研磨体11の透明領域(不図示)と研磨定盤36の開口部38が重なるようになっている。 Transparent region of the polishing body 11 so that the opening 38 (not shown) and the polishing surface plate 36 overlap. その他は、第2の実施の形態による研磨装置と同様であるので説明を省略する。 Others are omitted because it is similar to the polishing apparatus according to the second embodiment.

【0096】光学的に研磨状態を観察して研磨過程を測定する装置39としては、反射分光特性(反射分光スペクトル)から研磨終点の検出及び膜厚測定をする装置を用いることが好ましい。 [0096] The apparatus 39 for measuring the polishing process by observing optically polished state, it is preferable to use a device for the detection and measurement of a thickness of the polishing end point from the reflection spectral characteristics (reflection spectrum). 研磨面の状態を観察する装置3 3 for observing the state of the polished surface
9で計測された反射分光スペクトルを、コンピューター(不図示)においてシミュレーション等で得られた参照スペクトルと比較し、膜厚の算出もしくは研磨終点の検出がされる。 The reflection spectrum measured by 9, the computer compares the reference spectrum obtained by simulation or the like in (not shown), is the detection of calculation or polishing end point thickness. なお、研磨面の状態を観察する装置39としては、前述した反射分光特性(反射分光スペクトル) As the apparatus 39 for observing the state of the polishing surface, the above-mentioned reflection spectral characteristics (reflectance spectrum)
から研磨終点の検出及び膜厚測定をする装置の代わりに、特定の波長での反射率の変化から研磨終点の検出もしくは膜厚測定をする装置、または研磨面をCCDカメラ等で撮影した画像を画像処理することにより研磨終点の検出もしくは膜厚測定をする装置等を用いても良い。 Instead of the apparatus for the detection and measurement of a thickness of the polishing end point, the image apparatus, or the polished surface was photographed by a CCD camera or the like for the detection or measurement of a thickness of the polishing end point from the change in reflectance at a specific wavelength image may be an apparatus or the like for the detection or measurement of a thickness of the polishing end point by processing.

【0097】このように第17の実施の形態による研磨体を用いた第18の実施の形態による研磨装置では、研磨定盤に形成されている開口部、及び研磨体の透明領域を介して、研磨状態を観察する装置により、研磨工程の途中で研磨対象物の研磨面の研磨状態をその場検出(in [0097] In the polishing apparatus according to the manner eighteenth embodiment using the polishing body according to the seventeenth embodiment of the opening formed in the polishing surface plate, and through the transparent region of the polishing body, the apparatus for observing a polished state, middle polished state of the polishing surface of the polishing object situ detection of the polishing process (in
-situ検出)することができる。 Can be -situ detection) to. これにより、研磨工程中に研磨の終点を検出できるので研磨の歩留まりが向上し、研磨に要する費用を低減させることができるという効果を有する。 Thus, it is possible to detect the end point of polishing during polishing process to improve the yield of polishing has the effect that it is possible to reduce the cost required for polishing.

【0098】以上の第1、第3、第5、第7、第9、第11、第13、第15、もしくは第17の実施の形態による研磨体を用いた第2、第4、第6、第8、第10、 [0098] The above first, third, fifth, seventh, ninth, eleventh, thirteenth, second, fourth using the polishing body according to the fifteenth or the seventeenth embodiment, the sixth , eighth, tenth,
第12、第14、第16、もしくは第18の実施の形態による研磨装置において、研磨特性をコントロールするためには、本発明で規定した範囲内で溝構造、及び研磨体の厚さを次のようにすれば良い。 12, in the 14, the polishing apparatus according to the embodiment of the 16th or the 18th, in order to control the polishing characteristics, trench structure within the range specified in the present invention, and the thickness of the polishing body follows it may be so. 均一性を向上させるためには、溝の深さを深くし、研磨体の厚さを厚くすれば良い。 In order to improve the uniformity, and the depth of the groove may be increasing the thickness of the polishing body. また、平坦性を向上させるためには、溝の深さを浅くし、研磨体の厚さを薄くすれば良い。 Further, in order to improve the flatness, to reduce the depth of the groove may be the thickness of the polishing body. さらに研磨体速度を上昇させるためには、研磨体の溝間の凸部分の幅を広くすれば良い。 To further increase the polishing body speed may be wider in the convex portion between the grooves of the polishing body.

【0099】また、第1、第3、第5、第7、第9、第11、第13、第15、もしくは第17の実施の形態による研磨体において表面に溝を形成する方法は、周知の方法、例えば、溝加工用バイトを用いて研磨体の表面を旋盤加工する方法等を用いることができる。 [0099] Further, the first, third, fifth, seventh, ninth, eleventh, thirteenth, a method of forming a groove on the surface in the polishing body according to the fifteenth or the seventeenth embodiment, is well known methods, for example, it is possible to use a method in which turning the surface of the abrasive body using the groove machining bit.

【0100】図7は半導体デバイス製造プロセスを示すフローチャートである。 [0100] FIG. 7 is a flowchart showing a semiconductor device manufacturing process. 半導体デバイス製造プロセスをスタートして、まずステップS200で、次に挙げるステップS201〜S204の中から適切な処理工程を選択する。 Switching on the semiconductor device manufacturing process, first, in step S200, to select the appropriate processing steps from the next mentioned steps S201 to S204. 選択に従って、ステップS201〜S204のいずれかに進む。 In accordance with the selection, the processing proceeds to one of the steps S201~S204.

【0101】ステップS201はシリコンウエハの表面を酸化させる酸化工程である。 [0102] Step S201 is an oxidation process for oxidizing the surface of the silicon wafer. ステップS202はCVD等によりシリコンウエハ表面に絶縁膜を形成するCVD工程である。 Step S202 is a CVD step of forming an insulating film on a silicon wafer surface by CVD or the like. ステップS203はシリコンウエハ上に電極を蒸着等の工程で形成する電極形成工程である。 Step S203 is an electrode formation step of forming an electrode on a silicon wafer in the step of vapor deposition or the like. ステップS204はシリコンウエハにイオンを打ち込むイオン打ち込み工程である。 Step S204 is an ion injection process in which ions are injected into the silicon wafer.

【0102】CVD工程もしくは電極形成工程の後で、ステップS205に進む。 [0102] After the CVD process or electrode formation process, the flow proceeds to step S205. ステップS205はCMP工程である。 Step S205 is a CMP process. CMP CMP
工程では本発明に係る研磨装置により、層間絶縁膜の平坦化や、半導体デバイスの表面の金属膜の研磨によるダマシン(damascene)の形成等が行われる。 The polishing apparatus according to the present invention, in the process, planarization and the interlayer insulating film, such as formation of a damascene by the polishing of the metal film of a semiconductor device surface (damascene) is performed.

【0103】CMP工程もしくは酸化工程の後でステップS [0103] step after the CMP process or oxidation process S
206に進む。 Proceed to 206. ステップS206はフォトリソ工程である。 Step S206 is a photolithographic process. フォトリソ工程では、シリコンウエハへのレジストの塗布、露光装置を用いた露光によるシリコンウエハへの回路パターンの焼き付け、露光したシリコンウエハの現像が行われる。 The photolithographic process, applying a resist to the silicon wafer, baking of the circuit pattern to the silicon wafer by exposure using an exposure apparatus, an exposure and developing of the silicon wafer is performed. さらに次のステップS207は現像したレジスト像以外の部分をエッチングにより削り、その後レジスト剥離が行われ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くエッチング工程である。 Further next step S207 scraping portions other than the developed resist image are etched, then the resist stripping is performed, an etching step of removing unnecessary resist after etching.

【0104】次にステップS208で必要な全工程が完了したかを判断し、完了していなければステップS200に戻り、先のステップを繰り返して、シリコンウエハ上に回路パターンが形成される。 [0104] Then it is determined whether all steps are completed required in step S208, the flow returns to step S200 if not completed, repeat the previous steps, the circuit pattern on a silicon wafer is formed. ステップS208で全工程が完了したと判断されればエンドとなる。 The end if it is determined that the entire process is completed in step S208.

【0105】本発明に係る半導体デバイス製造方法では、CMP工程において本発明に係る研磨装置を用いているため、CMP工程での研磨終点の検出精度または膜厚の測定精度が向上することにより、CMP工程での歩留まりが向上する。 [0105] In the semiconductor device manufacturing method according to the present invention, the use of the polishing apparatus according to the present invention in the CMP process, by improving the measurement accuracy of the detection accuracy or the thickness of the polishing end point of the CMP process, CMP yield in the process is improved. これにより、従来の半導体デバイス製造方法に比べて低コストで半導体デバイスを製造することができるという効果がある。 Thus, there is an effect that it is possible to manufacture a semiconductor device at a lower cost than in conventional semiconductor device manufacturing methods.

【0106】なお、上記の半導体デバイス製造プロセス以外の半導体デバイス製造プロセスのCMP工程に本発明に係る研磨装置を用いても良い。 [0106] It is also possible to use a polishing apparatus according to the present invention the CMP process of a semiconductor device manufacturing processes other than the above semiconductor device fabrication process.

【0107】本発明に係る半導体デバイスは、本発明に係る半導体デバイス製造方法により製造される。 [0107] The semiconductor device according to the present invention is manufactured by the semiconductor device manufacturing method according to the present invention. これにより、従来の半導体デバイス製造方法に比べて低コストで半導体デバイスを製造することができ、半導体デバイスの製造原価を低下させることができるという効果がある。 This makes it possible to manufacture a semiconductor device at a lower cost than in conventional semiconductor device manufacturing methods, there is an effect that it is possible to reduce the manufacturing cost of the semiconductor device.

【0108】 [0108]

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 EXAMPLES Hereinafter, an embodiment of the present invention.

【0109】[実施例1]研磨装置の研磨定盤の表面に溝構造を有するエポキシ樹脂からなる無発泡性の研磨体を両面テープにより貼り付けた。 [0109] [Example 1] a non-foam of the polishing body made of epoxy resin having a groove structure on the surface of the polishing platen of the polishing apparatus was adhered by two-sided tape. エポキシ樹脂の圧縮弾性率は、0.98GPaである。 Compressive modulus of the epoxy resin is 0.98GPa. 実施例1の研磨体の表面には、溝幅W0.35mm、溝間の凸部分の幅0.15mm、深さ0.30 On the surface of the abrasive body of Example 1, the groove width W0.35Mm, width 0.15mm convex portion between the grooves, the depth 0.30
mmのV字形の溝が螺旋状に形成されている。 Groove in mm V-shaped is formed in a spiral shape. 研磨体の厚さは4.0mmであり、溝が形成されている領域を含む研磨体の体積に対する、前記溝が形成されている領域の体積の割合VLは、2.6%である。 The thickness of the polishing body is 4.0 mm, relative to the volume of the abrasive member comprises a region that is a groove is formed, the ratio VL of the volume of a region where the groove is formed is 2.6%.

【0110】研磨ヘッドにバッキング材を介し、熱酸化膜が1μm形成された6インチシリコンウエハを取り付け、以下の条件で150秒間研磨を行った。 [0110] through the backing material to the polishing head, fitted with a 6-inch silicon wafer on which a thermal oxide film is 1μm formed, it was 150 seconds polished under the following conditions.

【0111】研磨ヘッド回転数:50rpm、研磨定盤回転数:50rpm、研磨ヘッドへの荷重:3.92×10 4 Pa、研磨ヘッドの揺動幅:30mm、研磨ヘッドの揺動速度:15ストローク/分、使用研磨剤:Cabot社製SS25をイオン交換水で2倍希釈、研磨剤流量:200ml/分また、上記条件でプラズマTEOS(テトラエチルオルソシリケート)膜パターン付きシリコンウエハを研磨した。 [0111] Polishing head rotational speed: 50 rpm, the polishing platen revolution speed: 50 rpm, load applied to the polishing head: 3.92 × 10 4 Pa, the polishing head of the swing width: 30 mm, swinging speed of the polishing head: 15 strokes / min the use abrasives: 2 dilution of Cabot Corp. SS25 with ion-exchanged water, abrasive flow rate: 200 ml / min was also polished plasma TEOS (tetraethylorthosilicate) film patterned silicon wafer under the above conditions. このパターン付きシリコンウエハはパターン部分が、1.5μmのプラズマTE This patterned silicon wafer pattern portions, 1.5μm of plasma TE
OS膜、パターンなし部分が1.0μmのプラズマTEOS膜で、 OS film, a plasma TEOS film without a pattern portion is 1.0μm,
初期の段差として0.5μmの段差がある。 There is a step of 0.5μm as an initial step. シリコンウエハ内には4.0mm角のパターンが2次元に配列している。 The in silicon wafer are arranged in a two-dimensional pattern of 4.0mm square. この膜をパターンなし部分が0.8μmになるまで研磨した。 The film without pattern portion was polished to a 0.8 [mu] m.

【0112】[実施例2]表面に溝構造を有するエポキシ樹脂からなる無発泡性の研磨体にて、実施例1と同様の研磨対象物(熱酸化膜が1μm形成された6インチシリコンウエハ、及びプラズマTEOS膜パターン付きシリコンウエハ)の研磨を行った。 [0112] [Example 2] at non-foam polishing body consisting of an epoxy resin having a groove structure in the surface, a 6-inch silicon wafer polishing object in the same manner as in Example 1 (thermal oxide film is 1μm formed, and it was polished plasma TEOS film patterned silicon wafer). 実施例2の研磨体の表面には、溝幅W0.25mm、溝間の凸部分の幅0.25mm、深さ0.25 On the surface of the abrasive body of Example 2, the groove width W0.25Mm, width 0.25mm convex portion between the grooves, the depth 0.25
mmのV字形の溝が螺旋状に形成されている。 Groove in mm V-shaped is formed in a spiral shape. 研磨体の厚さは4.0mmであり、溝が形成されている領域を含む研磨体の体積に対する、前記溝が形成されている領域の体積の割合VLは、1.6%である。 The thickness of the polishing body is 4.0 mm, relative to the volume of the abrasive member comprises a region that is a groove is formed, the ratio VL of the volume of a region where the groove is formed is 1.6%. 研磨条件は実施例1と全く同一条件である。 Polishing conditions were exactly the same conditions as in Example 1.

【0113】[実施例3]表面に溝構造を有するエポキシ樹脂からなる無発泡性の研磨体にて、実施例1と同様の研磨対象物(熱酸化膜が1μm形成された6インチシリコンウエハ、及びプラズマTEOS膜パターン付きシリコンウエハ)の研磨を行った。 [0113] [Example 3] in non-foam polishing body consisting of an epoxy resin having a groove structure in the surface, a 6-inch silicon wafer polishing object in the same manner as in Example 1 (thermal oxide film is 1μm formed, and it was polished plasma TEOS film patterned silicon wafer). 実施例3の研磨体の表面には、溝幅W0.25mm、溝間の凸部分の幅0.25mm、深さ0.25 On the surface of the abrasive body of Example 3, the groove width W0.25Mm, width 0.25mm convex portion between the grooves, the depth 0.25
mmのV字形の溝が螺旋状に形成されている。 Groove in mm V-shaped is formed in a spiral shape. 研磨体の厚さは2.0mmであり、溝が形成されている領域を含む研磨体の体積に対する、前記溝が形成されている領域の体積の割合VLは、3.1%である。 The thickness of the polishing body is 2.0 mm, relative to the volume of the abrasive member comprises a region that is a groove is formed, the ratio VL of the volume of a region where the groove is formed is 3.1%. 研磨条件は実施例1と全く同一条件である。 Polishing conditions were exactly the same conditions as in Example 1.

【0114】[実施例4]実施例3の研磨体にて、熱酸化膜が1μm形成された6インチシリコンウエハを1000枚研磨した後に、実施例1と同様の研磨対象物(熱酸化膜が1μm形成された6インチシリコンウエハ、及びプラズマTEOS膜パターン付きシリコンウエハ)の研磨を行った。 [0114] In the polishing of Example 4 Example 3, after the thermal oxide film was polished 1000 sheets of 6-inch silicon wafer which is 1μm formed, similar polishing object (thermal oxide film as in Example 1, 6-inch silicon wafer which is 1μm formed, and the polishing of the plasma TEOS film patterned silicon wafer) was performed. この研磨については、研磨前、研磨中にドレッシングを行っていない。 For this polishing, before polishing, it does not go the dressing during polishing. 研磨条件は実施例1と全く同一条件である。 Polishing conditions were exactly the same conditions as in Example 1.

【0115】[実施例5]表面に溝構造を有するエポキシ樹脂からなる無発泡性の研磨体にて、実施例1と同様の研磨対象物(熱酸化膜が1μm形成された6インチシリコンウエハ、及びプラズマTEOS膜パターン付きシリコンウエハ)の研磨を行った。 [0115] [Example 5] by non-foam polishing body consisting of an epoxy resin having a groove structure in the surface, a 6-inch silicon wafer polishing object in the same manner as in Example 1 (thermal oxide film is 1μm formed, and it was polished plasma TEOS film patterned silicon wafer). 実施例5の研磨体の表面には、溝幅W0.25mm、溝間の凸部分の幅0.25mm、深さ0.25 On the surface of the abrasive body of Example 5, the groove width W0.25Mm, width 0.25mm convex portion between the grooves, the depth 0.25
mmのU字形の溝が編み目状に形成されている。 Grooves in mm U-shaped is formed on the stitch shape. 研磨体の厚さは4.0mmであり、溝が形成されている領域を含む研磨体の体積に対する、前記溝が形成されている領域の体積の割合VLは、5.2%である。 The thickness of the polishing body is 4.0 mm, relative to the volume of the abrasive member comprises a region that is a groove is formed, the ratio VL of the volume of a region where the groove is formed is 5.2%. 研磨条件は実施例1と全く同一条件である。 Polishing conditions were exactly the same conditions as in Example 1.

【0116】[比較例1]表面に溝構造を有するエポキシ樹脂からなる無発泡性の研磨体にて、実施例1と同様の研磨対象物(熱酸化膜が1μm形成された6インチシリコンウエハ、及びプラズマTEOS膜パターン付きシリコンウエハ)の研磨を行った。 [0116] [Comparative Example 1] by non-foam polishing body consisting of an epoxy resin having a groove structure in the surface, a 6-inch silicon wafer polishing object in the same manner as in Example 1 (thermal oxide film is 1μm formed, and it was polished plasma TEOS film patterned silicon wafer). 比較例1の研磨体の表面には、溝幅W0.05mm、溝間の凸部分の幅0.45mm、深さ2.0m On the surface of the abrasive of Comparative Example 1, the groove width W0.05Mm, the width of the convex portion between grooves 0.45 mm, depth 2.0m
mの矩形の溝が螺旋状に形成されている。 Rectangular groove m is formed in a spiral shape. 研磨体の厚さは4.0mmであり、溝が形成されている領域を含む研磨体の体積に対する、前記溝が形成されている領域の体積の割合VLは、5.0%である。 The thickness of the polishing body is 4.0 mm, relative to the volume of the abrasive member comprises a region that is a groove is formed, the ratio VL of the volume of a region where the groove is formed is 5.0%. 研磨条件は実施例1と全く同一条件である。 Polishing conditions were exactly the same conditions as in Example 1.

【0117】[比較例2]表面に溝構造を有するエポキシ樹脂からなる無発泡性の研磨体にて、実施例1と同様の研磨対象物(熱酸化膜が1μm形成された6インチシリコンウエハ、及びプラズマTEOS膜パターン付きシリコンウエハ)の研磨を行った。 [0117] [Comparative Example 2] in non-foam polishing body consisting of an epoxy resin having a groove structure in the surface, a 6-inch silicon wafer polishing object in the same manner as in Example 1 (thermal oxide film is 1μm formed, and it was polished plasma TEOS film patterned silicon wafer). 比較例2の研磨体の表面には、溝幅W0.45mm、溝間の凸部分の幅0.05mm、深さ2.0m On the surface of the abrasive member of Comparative Example 2, the groove width W0.45Mm, width 0.05mm convex portion between the grooves, depth 2.0m
mの矩形の溝が螺旋状に形成されている。 Rectangular groove m is formed in a spiral shape. 研磨体の厚さは4.0mmであり、溝が形成されている領域を含む研磨体の体積に対する、前記溝が形成されている領域の体積の割合VLは、45.0%である。 The thickness of the polishing body is 4.0 mm, relative to the volume of the abrasive member comprises a region that is a groove is formed, the ratio VL of the volume of a region where the groove is formed, is 45.0%. 研磨条件は実施例1と全く同一条件である。 Polishing conditions were exactly the same conditions as in Example 1.

【0118】[評価]実施例1、2、3、4、5、比較例1、2について、各々の研磨後の研磨対象物を用いて、研磨速度、均一性、平坦性を測定した。 [0118] [Evaluation] Example 1, 2, 3, 4, Comparative Examples 1 and 2, with each object to be polished after polishing, polishing rate, uniformity, flatness was measured. 研磨速度については、熱酸化膜が1μm形成された6インチシリコンウエハのエッジから内側5mmの部分を除いた部分の平均研磨量と研磨時間から換算して算出した。 The polishing rate, the thermal oxide film has been calculated by converting from the edge of the 6-inch silicon wafer which is 1μm formed with the polishing time average amount of polishing of a portion excluding the portion of the inner 5 mm. 均一性については、熱酸化膜が1μm形成された6インチシリコンウエハのエッジから内側5mmの部分を除いた研磨量プロファイルから、以下の式によって均一性を算出した。 For uniformity, the polishing amount profile thermal oxide film excluding the portion of the inner 5mm from the edge of the 6-inch silicon wafer which is 1μm formed was calculated uniformity by the following equation.

【0119】均一性(%)=(RA−RI)/(RA+ [0119] uniformity (%) = (RA-RI) / (RA +
RI)×100 ここで、RAは測定した研磨量プロファイルでの最大研磨量、RIは測定した研磨量プロファイルでの最小研磨量である。 Here RI) × 100, the maximum polishing amount of polishing amount profile RA is measured, the minimum amount of polishing in polishing amount profile RI was measured. また、平坦性については、6インチのプラズマTEOS膜パターン付きシリコンウエハを用いて、パターンなし部分が0.8μmになるまで研磨し、その時のシリコンウエハ内の複数の個所で残留段差を測定し、それらの残留段差の測定値の中の最大値を平坦性とした。 As for the flatness, using the plasma TEOS film patterned 6-inch silicon wafer was polished until no pattern portion is 0.8 [mu] m, and measuring the residual level difference at a plurality of points in the silicon wafer at that time, they the maximum value among the measured values ​​of the residual level difference was flatness.

【0120】[結果]上記各実施例、比較例の研磨体の溝構造、厚さ、及び上記測定による結果を表1に示す。 [0120] [Results] above embodiments, the groove structure of the abrasive of Comparative Example, the thickness, and the result of the measurement in Table 1.

【0121】 [0121]

【表1】 [Table 1]

【0122】本発明に係る溝構造と研磨体の厚さの規定により、研磨体の材料は全く同じながら、上記に示したように研磨特性に大きな違いが見られた。 [0122] By the provision of the thickness of the groove structure and the abrasive member according to the present invention, while the material of the polishing body identical big difference in polishing properties as indicated above was found.

【0123】実施例1と実施例2では、溝構造が異なるのみであるが、溝の幅が広く、深さが深い実施例1で均一性が優れていて、その逆の実施例2で平坦性が優れている。 [0123] In Examples 1 and 2, although the groove structure is different only wide width of the groove, it has uniformity superior in depth deeper Example 1, flat in the second embodiment of the reverse sex is better. これは既に述べているように、溝が形成されている領域の見かけ上の弾性率の違いが原因である。 This is because, as already mentioned, is due differences in elastic modulus of the apparent area being grooves formed. 研磨速度についても、溝間の凸部分の幅の広い実施例2で大きな上昇が見られている。 The polishing speed, large increases in a broad embodiment 2 of the width of the convex portion between the grooves is observed.

【0124】実施例2と実施例3については、溝構造が同じで研磨体の厚さが異なるものである。 [0124] For Examples 2 and 3, are different thicknesses of the trench structure is the same polishing body. 実施例2では均一性が優れていて、実施例3では平坦性が優れている。 Have excellent Example 2 uniformity, flatness in Example 3 is superior. この例についても、研磨体の厚さの違いによる研磨時の絶対変形量の違いが原因である。 This example is also an absolute deformation amount of the difference is caused at the time of polishing due to the difference in thickness of the polishing body.

【0125】実施例3と実施例4については、連続研磨前と連続研磨後の評価である。 [0125] For Examples 3 and 4 are evaluated after continuous polishing before and continuous polishing. 本発明による研磨体では、研磨毎のドレッシング工程を行っていない。 The polishing body according to the present invention, not done polishing each dressing step. にもかかわらず、連続研磨により研磨特性が変化しないことを示している。 Nevertheless, it is shown that the polishing characteristics by continuous grinding is not changed.

【0126】実施例5と実施例2では、研磨体の表面における溝の形状が編み目状のものと螺旋状のものの比較である。 [0126] In Example 5 and Example 2, the shape of the groove in the surface of the polishing body is a comparison of the stitch-shaped ones and spiral ones. この例では研磨剤の供給排出能力の優れている実施例5の編み目状の構造が優れていることを示している。 In this example shows that the stitch-like structure of Example 5 is superior in supply and discharge capability of the abrasive is excellent.

【0127】比較例1及び比較例2は、本発明の請求項の範囲から外れた溝構造を持っているものである。 [0127] Comparative Examples 1 and 2 are those that have a groove structure outside the scope of the claims of the present invention. 比較例1では溝間の幅が広く研磨剤が十分に供給できておらず、研磨効率が悪い。 Width between the grooves in Comparative Example 1 is wide abrasive is not sufficiently supplied, poor polishing efficiency. また、比較例2では溝間の幅が極端に小さいため、研磨時の接触面積が小さいことにより研磨効率が劣っている。 Further, since the width between the grooves in Comparative Example 2 is extremely small, it has poor polishing efficiency by contact area during polishing is small. さらに、この両者については研磨時に発生するシリコンウエハの研磨面の傷が極端に大きい傾向があった。 Moreover, it scratches the polished surface of the silicon wafer generated during polishing about this both had extremely large tendency.

【0128】 [0128]

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、 As described in the foregoing, according to the present invention,
研磨体の使用による磨耗が非常に少なく、さらに、ドレッシングが不要もしくはドレッシングに要する時間が短くて済むので、摩耗による溝構造の変化がないため、常に安定な研磨特性を得ることができる研磨体及び研磨装置を提供できる。 It is very low abrasion due to the use of abrasive bodies, Furthermore, since the shorter the time required for dressing unnecessary or dressing, since there is no change in the groove structure by abrasion, polishing body can be always obtain stable polishing characteristics and it is possible to provide a polishing apparatus. これに伴い、研磨体の交換頻度が低下するため、研磨に要する費用を低減させることができるという効果を有する。 Accordingly, because the frequency of replacement of the polishing body is decreased, an effect that it is possible to reduce the cost required for polishing.

【0129】さらに、本発明によれば、表面に形成されている溝構造により研磨特性の中の均一性、平坦性、及び研磨速度をコントロールすることができ、好適な研磨特性が得られるように溝構造を選択する研磨体及び研磨装置を提供できる。 [0129] Further, according to the present invention, the uniformity in the polishing characteristics by a groove structure formed on the surface, flatness, and can control the polishing rate, as suitable polishing characteristics can be obtained It can provide a polishing body and a polishing apparatus for selecting a trench structure. これに伴い、研磨の歩留まりが向上したり、研磨に要する時間が短縮するので、研磨に要する費用を低減させることができるという効果を有する。 Accordingly, or improve the yield of the polishing, the time required for polishing is shortened, an effect that it is possible to reduce the cost required for polishing.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の第1の実施の形態による研磨体の一部分の断面図である。 1 is a cross-sectional view of a portion of the polishing body according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態による研磨装置の概略構成図である。 2 is a schematic configuration diagram of a polishing apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図3】荷重が加えられた状態の研磨体の状態を示す断面図である。 3 is a cross-sectional view showing a state of the polishing body in a state where load is applied. 図3(a)は荷重が加えられていない状態であり、図3(b)は荷重が加えられている状態である。 3 (a) is a state that has not been added load, FIG. 3 (b) is a state in which the load is applied.

【図4】第7の実施の形態による研磨体の概略構成図である。 4 is a schematic diagram of a polishing body according to the seventh embodiment.

【図5】第9の実施の形態による研磨体の断面図である。 5 is a cross-sectional view of the polishing body of the ninth embodiment. 図5(a)は、溝の断面形状がV字形である研磨体であり、図5(b)は、溝の断面形状がU字形である研磨体である。 5 (a) is a polishing body the cross-sectional shape of the groove is V-shaped, FIG. 5 (b), the cross-sectional shape of the groove is polishing body is U-shaped.

【図6】本発明の第18の実施の形態による研磨装置の概略構成図である。 6 is a schematic structural diagram of a polishing apparatus according to an eighteenth embodiment of the present invention.

【図7】半導体デバイス製造プロセスを示すフローチャートである。 7 is a flowchart showing a semiconductor device manufacturing process.

【図8】半導体製造プロセスにおける平坦化技術の概念図であり、半導体デバイスの断面図である。 8 is a conceptual view of a planarization technique in a semiconductor manufacturing process, a cross-sectional view of a semiconductor device. 図8(a) Figure 8 (a)
は半導体デバイスの表面の層間絶縁膜を平坦化する例であり、図8(b)は半導体デバイスの表面の金属膜を研磨し、いわゆるダマシン(damascene)を形成する例である。 Is an example of planarizing an interlayer insulating film on the surface of the semiconductor device, FIG. 8 (b) polishing the metal film on the surface of the semiconductor device, an example of forming a so-called Damascene (damascene).

【図9】従来のCMP装置の概略構成図である。 9 is a schematic block diagram of a conventional CMP apparatus.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

11、41、51、137 研磨体 13、52 断面形状がV字形である溝 21 シリコンウエハ 22 層間絶縁膜(SiO 2 ) 23 金属膜(Al) 24 半導体デバイス 31、131 研磨部材 32、132 研磨ヘッド 33、42、133 研磨対象物(シリコンウエハ) 34、134 研磨剤供給部 35、135 研磨剤(スラリー) 36、136 研磨定盤 38 開口部 39 研磨状態を観察する装置 43 表面から溝の底までの領域 44 溝の入っていない研磨体のバルク領域 53 断面形状がU字形である溝 11,41,51,137 abrasive member 13,52 sectional shape is V-shaped grooves 21 a silicon wafer 22 interlayer insulating film (SiO 2) 23 metal layer (Al) 24 semiconductor devices 31 and 131 polishing member 32, 132 polishing head 33,42,133 polishing object from (silicon wafer) 34, 134 polishing agent supply unit 35,135 abrasive (slurry) 36, 136 polishing table 38 opening 39 polishing state observation device 43 surface to the bottom of the groove grooves bulk region 53 the cross-sectional shape of the polishing body is U-shaped containing no region 44 grooves

Claims (20)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】研磨体と研磨対象物との間に研磨剤を介在させた状態で、前記研磨体と前記研磨対象物とを相対移動させることにより、前記研磨対象物を研磨する研磨装置に用いる研磨体において、 表面に形成されている溝を有し、 前記溝の前記表面での幅Wは、 0.1mm≦W≦2.0mm であり、 前記溝が形成されている領域を含む研磨体の体積に対する、前記溝が形成されている領域の体積の割合VLは、 0.1%≦VL≦30% であり、 前記溝が形成されている領域を含まない研磨体の体積に対して、発泡による空孔領域が20%以下である材料で形成されていることを特徴とする研磨体。 1. A state in which a polishing agent is interposed between the polishing object and the polishing body, by relatively moving the said object of polishing and the polishing body, to a polishing apparatus for polishing the polishing object in the polishing body is used, a groove formed on the surface, the width W at the surface of the groove is 0.1 mm ≦ W ≦ 2.0 mm, the abrasive member comprises a region in which the groove is formed to volume, the ratio VL of the volume of a region where the groove is formed is a 0.1% ≦ VL ≦ 30%, by volume of the abrasive containing no region where the groove is formed, the sky due to foaming abrasive member wherein the hole area is formed of a material less than 20%.
  2. 【請求項2】厚さDは、 0.5mm≦D≦5.0mm であることを特徴とする請求項1に記載の研磨体。 Wherein the thickness D, the polishing body according to claim 1, characterized in that a 0.5 mm ≦ D ≦ 5.0 mm.
  3. 【請求項3】前記溝の深さは、前記溝の幅Wの3倍以下であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の研磨体。 3. A depth of the grooves, the polishing body according to claim 1 or claim 2, wherein the at most three times the width W of the groove.
  4. 【請求項4】表面に対する前記溝の形状は、螺旋状、同心円状、格子状、三角格子状、編み目状、ランダム形状、又はこれらの中の2種類以上を含む形状であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の研磨体。 The shape of the groove relative to 4. A surface is characterized in that a spiral, concentric, lattice-like, triangular lattice, stitch-like, random shape, or a shape comprising two or more of these abrasive body according to any one of claims 1 to 3.
  5. 【請求項5】前記溝の断面形状は、曲率を有する形状、 Sectional shape according to claim 5, wherein the groove is a shape having a curvature,
    矩形、V字形、又は多角形であることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の研磨体。 Rectangular, V-shaped, or abrasive body according to any one of claims 1, characterized in that the polygonal claim 4.
  6. 【請求項6】前記材料の圧縮弾性率Kは、 0.1GPa≦K≦2.0GPa であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の研磨体。 Compression modulus K of wherein said material is abrasive body according to any one of claims 1 to 5, characterized in that a 0.1 GPa ≦ K ≦ 2.0 GPa.
  7. 【請求項7】前記材料の主成分は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、又は無発泡ウレタン樹脂であることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の研磨体。 7. the main component of the material, an epoxy resin, abrasive body according to any one of claims 1 to 6, characterized in that an acrylic resin, or non-foamed urethane resin.
  8. 【請求項8】表面に前記研磨剤を供給及び排出する溝がさらに形成されていて、該研磨剤を供給及び排出する溝は、前記溝の一部であるか、または前記溝とは別に形成されている溝であることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の研磨体。 Wherein said polishing agent is being supplied and the groove is further formed to discharge the surface, a groove for supplying and discharging the polishing agent is formed separately from the is part or the groove of the groove abrasive body according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the grooves are.
  9. 【請求項9】少なくとも一部に透明領域を有することを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の研磨体。 9. The polishing body according to any one of claims 1 to 8, characterized in that it comprises at least a portion the transparent region.
  10. 【請求項10】研磨体と研磨対象物との間に研磨剤を介在させた状態で、前記研磨体と前記研磨対象物とを相対移動させることにより、前記研磨対象物を研磨する研磨装置において、前記研磨体の表面に形成されている溝を有し、前記溝の前記表面での幅Wは、 0.1mm≦W≦2.0mm であり、前記溝が形成されている領域を含む研磨体の体積に対する、前記溝が形成されている領域の体積の割合VLは、 0.1%≦VL≦30% であり、前記溝が形成されている領域を含まない研磨体の体積に対して、発泡による空孔領域が20%以下である材料で形成されていることを特徴とする研磨装置。 In a state in which a polishing agent is interposed between the 10. object of polishing and the polishing body, by relatively moving the said object of polishing and the polishing body, a polishing apparatus for polishing the polishing object has a groove formed in the surface of the polishing body, the width W at the surface of the groove is 0.1 mm ≦ W ≦ 2.0 mm, the abrasive member comprises a region in which the groove is formed to volume, the ratio VL of the volume of a region where the groove is formed is a 0.1% ≦ VL ≦ 30%, by volume of the abrasive containing no region where the groove is formed, the sky due to foaming polishing apparatus characterized by pore region is formed of a material less than 20%.
  11. 【請求項11】前記研磨体の厚さDは、 0.5mm≦D≦5.0mm であることを特徴とする請求項10に記載の研磨装置。 The thickness D of 11. The polishing body A polishing apparatus according to claim 10, characterized in that a 0.5 mm ≦ D ≦ 5.0 mm.
  12. 【請求項12】前記溝の深さは、前記溝の幅Wの3倍以下であることを特徴とする請求項10又は請求項11に記載の研磨装置。 The depth of 12. The groove polishing apparatus according to claim 10 or claim 11, wherein the at most three times the width W of the groove.
  13. 【請求項13】前記研磨体の表面に対する前記溝の形状は、螺旋状、同心円状、格子状、三角格子状、編み目状、ランダム形状、又はこれらの中の2種類以上を含む形状であることを特徴とする請求項10から請求項12 13. The shape of the groove to the surface of the abrasive body is a spiral, concentric, lattice-like, triangular lattice, stitch-like, random shape, or a shape comprising two or more of these claim from claim 10, wherein the 12
    のいずれかに記載の研磨装置。 The polishing apparatus according to any one of.
  14. 【請求項14】前記溝の断面形状は、曲率を有する形状、矩形、V字形、又は多角形であることを特徴とする請求項10から請求項13のいずれかに記載の研磨装置。 Sectional shape of 14. The groove polishing apparatus according shape having a curvature, a rectangular, V-shape, or a polygonal claim 10, wherein in any one of claims 13.
  15. 【請求項15】前記研磨体の材料の圧縮弾性率Kは、 0.1GPa≦K≦2.0GPa であることを特徴とする請求項10から請求項14のいずれかに記載の研磨装置。 Compression modulus K of the material of claim 15, wherein said polishing body A polishing apparatus according to any one of claims 14 claim 10, characterized in that a 0.1 GPa ≦ K ≦ 2.0 GPa.
  16. 【請求項16】前記研磨体の材料の主成分は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、又は無発泡ウレタン樹脂であることを特徴とする請求項10から請求項15のいずれかに記載の研磨装置。 16. main component of the material of the polishing body, epoxy resin, polishing apparatus according to claim 15 claim 10, characterized in that an acrylic resin, or non-foamed urethane resin.
  17. 【請求項17】前記研磨体の表面に前記研磨剤を供給及び排出する溝がさらに形成されていて、該研磨剤を供給及び排出する溝は、前記溝の一部であるか、または前記溝とは別に形成されている溝であることを特徴とする請求項10から16のいずれかに記載の研磨装置。 17. The abrasive have is further formed grooves for supplying and discharging the surface of the polishing body, a groove for supplying and discharging the polishing agent, said either part of the groove, or the groove the polishing apparatus according to claim 10, wherein 16 to be a groove which is formed separately from the.
  18. 【請求項18】前記研磨体の少なくとも一部に透明領域を有することを特徴とする請求項10から17のいずれかに記載の研磨装置。 18. The polishing apparatus according to any one of claims 10 to 17, characterized in that it comprises at least a portion the transparent region of the polishing body.
  19. 【請求項19】請求項10から18のいずれかに記載の研磨装置を用いて半導体シリコンウエハの表面を平坦化する工程を有することを特徴とする半導体デバイス製造方法。 19. A semiconductor device manufacturing method characterized by comprising the step of flattening the surface of the semiconductor silicon wafer by using the polishing apparatus according to any one of claims 10 18.
  20. 【請求項20】請求項19に記載の半導体デバイス製造方法により製造されることを特徴とする半導体デバイス。 20. A semiconductor device characterized in that it is manufactured by the semiconductor device manufacturing method according to claim 19.
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