JP2001300847A - Polishing device and method of manufacturing semiconductor device - Google Patents

Polishing device and method of manufacturing semiconductor device

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JP2001300847A
JP2001300847A JP2000122430A JP2000122430A JP2001300847A JP 2001300847 A JP2001300847 A JP 2001300847A JP 2000122430 A JP2000122430 A JP 2000122430A JP 2000122430 A JP2000122430 A JP 2000122430A JP 2001300847 A JP2001300847 A JP 2001300847A
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JP
Japan
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polishing
light
polishing liquid
reflected light
end point
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Application number
JP2000122430A
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Japanese (ja)
Inventor
Hirochika Shinjo
啓慎 新城
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polishing device for preventing a polishing liquid from scattering to an optical measuring means (an end point detector) at polishing time and accurately detecting a polishing end point or measuring the film thickness. SOLUTION: This polishing device is provided with the optical measuring means being arranged above a workpiece and measuring the reflected light from the workpiece by irradiating the measuring light to the workpiece and a polishing liquid sticking preventive means arranged in the vicinity of the optical measuring means so as to prevent sticking of the polishing liquid to the optical measuring means. The measuring light is passed and/or transmitted through at least a part of the polishing liquid sticking preventive means.

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方法において、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及びそ
れを用いた半導体デバイス製造方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polishing apparatus suitable for flattening and polishing a semiconductor device in a method of manufacturing a semiconductor device such as an ULSI, and a method of manufacturing a semiconductor device using the same. .

【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。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。半導体デバイスの
表面に於ける段差の存在は、配線の段切れ、局所的な抵
抗の増大等を招き、断線や電気容量の低下をもたらす。
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。
2. Description of the Related Art As the degree of integration and miniaturization of a semiconductor integrated circuit increases, the steps of a semiconductor manufacturing process are increasing and becoming more complicated. Along with this, the surface of the semiconductor device is not necessarily flat. The presence of a step on the surface of a semiconductor device causes disconnection of wiring, an increase in local resistance, and the like, resulting in disconnection and a decrease in electric capacity.
In addition, in the case of an insulating film, withstand voltage degradation and leakage may occur.

【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。これ
により、半導体露光装置の投影レンズの焦点深度は、実
質的に浅くなってきている。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。
On the other hand, as semiconductor integrated circuits become more highly integrated and miniaturized, the light source wavelength of a semiconductor exposure apparatus used for optical lithography becomes shorter, and the numerical aperture of a projection lens of the semiconductor exposure apparatus, the so-called NA, becomes larger. It has become to. As a result, the depth of focus of the projection lens of the semiconductor exposure apparatus has been substantially reduced. In order to cope with a shallower depth of focus, the surface of a semiconductor device needs to be flatter than ever.

【0004】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 Mechani
cal Polishing 又はChemical Mechanical Planarizatio
n 、以下ではCMPと称す)技術が注目されている。C
MPは、物理的研磨に化学的な作用(研磨液、溶液によ
る溶かし出し)を併用してウエハの表面凹凸を除いてい
く工程であり、グローバル平坦化技術の最有力な候補と
なっている。
As a method of flattening the surface of such a semiconductor device, a chemical mechanical polishing (Chemical Mechani
cal Polishing or Chemical Mechanical Planarizatio
n, hereinafter referred to as CMP). C
MP is a process of removing the surface irregularities of a wafer by using a chemical action (dissolution with a polishing liquid or a solution) in combination with physical polishing, and is the most promising candidate for global planarization technology.

【0005】図5は、従来のCMPに用いられる研磨装
置の概略構成図である。研磨装置は研磨板3、研磨板3
に貼り付けられている研磨体4、研磨対象物保持部(以
下、ホルダと称す)1、及び研磨液供給部5から構成さ
れている。そして、ホルダ1には研磨対象物であるウェ
ハ2が取り付けられ、研磨液供給部5は研磨液6を供給
する。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a polishing apparatus used in a conventional CMP. Polishing device is polishing plate 3, polishing plate 3
A polishing body 4, an object-to-be-polished holding section (hereinafter, referred to as a holder) 1, and a polishing liquid supply section 5 are attached to the polishing body 4. The wafer 2 to be polished is attached to the holder 1, and the polishing liquid supply unit 5 supplies the polishing liquid 6.

【0006】研磨体4としては、発泡ポリウレタンより
なるシート状の研磨パッド、あるいは表面に溝構造を有
した無発泡樹脂の研磨パッドが使用されている。ホルダ
1は適当な手段により軸Aを中心に矢印100の方向に
回転し、研磨板3は適当な手段により軸Bを中心に矢印
101の方向に回転する。更に軸Bは、矢印102の様
に軸Aに直線的に近づいたり離れたりという揺動を行
う。これらの過程でウェハ2は、研磨液6と研磨体4と
の作用によりウェハの研磨面(研磨体と接触しているウ
ェハの面)が研磨される。
As the polishing body 4, a sheet-like polishing pad made of foamed polyurethane or a non-foaming resin polishing pad having a groove structure on its surface is used. The holder 1 is rotated about the axis A in the direction of arrow 100 by appropriate means, and the polishing plate 3 is rotated about the axis B in the direction of arrow 101 by appropriate means. Further, the axis B swings linearly approaching or moving away from the axis A as indicated by an arrow 102. In these processes, the polishing surface of the wafer 2 (the surface of the wafer in contact with the polishing body) is polished by the action of the polishing liquid 6 and the polishing body 4 on the wafer 2.

【0007】上記研磨過程においてウェハの研磨面が所
定量研磨され十分平坦化したかを判定する方法、つまり
研磨終点の検出もしくはウェハ上の膜の膜厚を測定する
方法として、光の反射率等の測定により行う方法が用い
られている。光学測定手段である終点検出器20は、ウ
ェハ2の上部に設置されている。
In the above-mentioned polishing process, a method for judging whether the polished surface of the wafer has been polished by a predetermined amount and sufficiently flattened, that is, a method of detecting the polishing end point or measuring the film thickness of the wafer, includes light reflectance and the like. Is used. An end point detector 20 which is an optical measuring means is installed on the upper part of the wafer 2.

【0008】光源21はレーザ等の単一波長の光を出射
する光源である。光源21を出射した測定光は、ビーム
スプリッタ(以下、BSと称す)22を透過し、研磨体
4からはみ出しているウェハ2の研磨面にほぼ垂直に入
射する。ウェハ2の研磨面で反射された光は、BS22
でその反射光の一部が反射され、検出器23に入射す
る。反射光は検出器23で光電変換され、その反射光に
対応した電気信号の強度が測定される。
The light source 21 is a light source for emitting light of a single wavelength such as a laser. The measurement light emitted from the light source 21 passes through a beam splitter (hereinafter referred to as BS) 22 and is incident on the polished surface of the wafer 2 protruding from the polished body 4 almost perpendicularly. The light reflected on the polished surface of the wafer 2
Then, a part of the reflected light is reflected and enters the detector 23. The reflected light is photoelectrically converted by the detector 23, and the intensity of an electric signal corresponding to the reflected light is measured.

【0009】CMPによる金属電極層の埋め込み過程を
考えると、研磨により積層後の余分な金属層が除去され
ていくため、金属層表面からの反射光に対応した電気信
号の強度は小さくなっていく。余分な金属層が除去され
ると金属電極層の面積は変化しなくなるため、反射光の
強度も変化しなくなる。この様な反射光に対応した電気
信号の強度をモニタすることで、ウェハの研磨終点の検
出を行うことが出来る。
In consideration of the embedding process of the metal electrode layer by CMP, since the extra metal layer after lamination is removed by polishing, the intensity of the electric signal corresponding to the reflected light from the metal layer surface decreases. . When the extra metal layer is removed, the area of the metal electrode layer does not change, so that the intensity of the reflected light does not change. By monitoring the intensity of the electric signal corresponding to such reflected light, it is possible to detect the polishing end point of the wafer.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
研磨装置においては、研磨液の飛散による終点検出器へ
の影響については考慮されていなかった。終点検出器は
ウェハの近くに設置されているため、ウェハの研磨面に
滴下された研磨液は、ホルダの回転や研磨体の回転によ
り飛散し、終点検出器の光学素子に付着する。
However, in the conventional polishing apparatus, the influence of the scattering of the polishing liquid on the end point detector has not been considered. Since the end point detector is installed near the wafer, the polishing liquid dropped on the polishing surface of the wafer is scattered by the rotation of the holder or the polishing body, and adheres to the optical element of the end point detector.

【0011】そして、終点検出器の光学素子に固着した
研磨液により検出器に到達する光の光量の損失が起こ
り、反射光の強度ばらつきや電気信号のS/Nの低下が
生じる。これにより正確な研磨終点の検出あるいは膜厚
の測定が困難となり、安定的に研磨プロセスを行うこと
が出来なくなるという問題がある。
[0011] Then, the polishing liquid fixed to the optical element of the end point detector causes a loss of the light amount of the light reaching the detector, causing a variation in the intensity of the reflected light and a decrease in the S / N of the electric signal. As a result, it is difficult to accurately detect the polishing end point or measure the film thickness, and there is a problem that a stable polishing process cannot be performed.

【0012】また、通常これらの光学素子の表面には反
射防止膜等が施されているが、この膜が研磨液中の酸や
アルカリにより腐蝕され光量損失の原因となる。これに
より正確な研磨終点の検出あるいは膜厚の測定が困難と
なり、安定的に研磨プロセスを行うことが出来なくなる
という問題がある。
Usually, an antireflection film or the like is provided on the surface of these optical elements, but this film is corroded by an acid or alkali in the polishing liquid, and causes a loss of light quantity. As a result, it is difficult to accurately detect the polishing end point or measure the film thickness, and there is a problem that a stable polishing process cannot be performed.

【0013】本発明では上記研磨液飛散による影響を低
減し、より高精度に研磨終点の検出あるいは膜厚の測定
が行える研磨装置を提供することを目的としている。
An object of the present invention is to provide a polishing apparatus capable of reducing the influence of the scattering of the polishing liquid and detecting the polishing end point or measuring the film thickness with higher accuracy.

【0014】また、本発明は、研磨工程のコストダウン
を図るとともに、より高精度に研磨終点の検出あるいは
膜厚の測定を行うことにより工程効率化を図り、それに
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半導体デバイス
製造方法を提供することを目的とする。
Further, the present invention aims to reduce the cost of the polishing process and to improve the process efficiency by detecting the polishing end point or measuring the film thickness with higher accuracy, thereby improving the conventional semiconductor device manufacturing method. It is an object of the present invention to provide a semiconductor device manufacturing method capable of manufacturing a semiconductor device at a lower cost.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明では、第一に「研磨体と研磨対象物との間に研
磨液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、前記研磨対象物の上部に配置さ
れていて、測定光を前記研磨対象物に照射して、前記研
磨対象物からの反射光を測定する光学測定手段と、該光
学測定手段への前記研磨液の付着を防止するように前記
光学測定手段の近傍に設置されている研磨液付着防止手
段とを有し、前記測定光は前記研磨液付着防止手段の少
なくとも一部を通過および/または透過することを特徴
とする研磨装置(請求項1)」を提供する。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention first provides a method for manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: "a polishing body and a polishing object are interposed between the polishing body and the polishing object; In the polishing apparatus for polishing the object to be polished by relatively moving the object, the polishing apparatus is disposed above the object to be polished, irradiates the object to be polished with measurement light, and emits light from the object to be polished. An optical measuring means for measuring the reflected light; and a polishing liquid adhesion preventing means provided near the optical measuring means so as to prevent the polishing liquid from adhering to the optical measuring means. Provides a polishing apparatus (Claim 1) characterized by passing and / or transmitting at least a part of the polishing liquid adhesion preventing means.

【0016】第二に「前記研磨液付着防止手段は、前記
光学測定手段の少なくとも一部を覆い、前記測定光及び
前記反射光が通過する部分に開口が形成されているカバ
ーと、該カバーに接続していて前記測定光及び前記反射
光が通過する中空部材とであることを特徴とする請求項
1記載の研磨装置(請求項2)」を提供する。
Second, the polishing liquid adhesion preventing means covers at least a part of the optical measuring means, and has a cover formed with an opening at a portion through which the measuring light and the reflected light pass. A polishing apparatus (Claim 2) according to claim 1, wherein the polishing apparatus is a hollow member that is connected and through which the measurement light and the reflected light pass.

【0017】第三に「前記研磨液付着防止手段は、前記
光学測定手段の少なくとも一部を覆い、前記測定光及び
前記反射光が透過する部分に透明板が設置されているカ
バーであることを特徴とする請求項1記載の研磨装置
(請求項3)」を提供する。
Third, the polishing liquid adhesion preventing means is a cover which covers at least a part of the optical measuring means and has a transparent plate provided at a portion where the measuring light and the reflected light are transmitted. A polishing apparatus according to claim 1 (claim 3) "is provided.

【0018】第四に「前記研磨液付着防止手段は、前記
カバーに接続していて前記測定光及び前記反射光が通過
する中空部材をさらに有することを特徴とする請求項3
記載の研磨装置(請求項4)」を提供する。
Fourth, the polishing liquid adhesion preventing means further comprises a hollow member connected to the cover and through which the measuring light and the reflected light pass.
The polishing apparatus according to claim 4 is provided.

【0019】第五に「前記研磨液付着防止手段は、前記
中空部材の中空部分に気体を吹き出させる気体供給装置
をさらに有することを特徴とする請求項2または4に記
載の研磨装置(請求項5)」を提供する。
Fifth, the polishing apparatus according to claim 2 or 4, wherein the polishing liquid adhesion preventing means further comprises a gas supply device for blowing gas into a hollow portion of the hollow member. 5) ”.

【0020】第六に「前記光学測定手段は、少なくとも
1波長以上の光を前記研磨対象物に照射してその反射光
を測定し、研磨時の反射光の変化から研磨終点の検出も
しくは研磨量の測定を行うことを特徴とする請求項1か
ら5のいずれかに記載の研磨装置(請求項6)」を提供
する。
Sixth, the optical measuring means irradiates the object to be polished with at least one wavelength of light to measure the reflected light, and detects the polishing end point or the amount of polishing based on a change in the reflected light during polishing. The polishing apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the measurement is performed.

【0021】第七に「前記光学測定手段は、前記反射光
の正反射成分のみを検出し、1次光以上の回折光を検出
しないことを特徴とする請求項1から6のいずれかに記
載の研磨装置(請求項7)」を提供する。
Seventhly, "the optical measuring means detects only the specular component of the reflected light, and does not detect the diffracted light of the primary light or higher." Polishing device (claim 7). "

【0022】第八に「請求項1から7のいずれかに記載
の研磨装置を用いて半導体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
(請求項8)」を提供する。
Eighth, a "method of manufacturing a semiconductor device comprising a step of flattening the surface of a semiconductor wafer using the polishing apparatus according to any one of claims 1 to 7 (claim 8)". provide.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明による研磨装置、及
び半導体デバイス製造方法について、図面を参照して説
明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A polishing apparatus and a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0024】[第1の実施の形態]図1は、本発明の第
1の実施の形態による研磨装置の概略構成図である。研
磨装置は研磨板3、研磨板3に貼り付けられている研磨
体4、研磨対象物保持部(以下、ホルダと称す)1、及
び研磨液供給部5から構成されている。そして、ホルダ
1には研磨対象物であるウェハ2が取り付けられ、研磨
液供給部5は研磨液6を供給する。
[First Embodiment] FIG. 1 is a schematic structural view of a polishing apparatus according to a first embodiment of the present invention. The polishing apparatus includes a polishing plate 3, a polishing body 4 attached to the polishing plate 3, an object-to-be-polished holding unit (hereinafter, referred to as a holder) 1, and a polishing liquid supply unit 5. The wafer 2 to be polished is attached to the holder 1, and the polishing liquid supply unit 5 supplies the polishing liquid 6.

【0025】研磨体4としては、発泡ポリウレタンより
なるシート状の研磨パッド、あるいは表面に溝構造を有
した無発泡樹脂の研磨パッドが使用されている。ホルダ
1は適当な手段により軸Aを中心に矢印100の方向に
回転し、研磨板3は適当な手段により軸Bを中心に矢印
101の方向に回転する。更に軸Bは、矢印102の様
に軸Aに直線的に近づいたり離れたりという揺動を行
う。これらの過程でウェハ2は、研磨液6と研磨体4と
の作用によりウェハの研磨面(研磨体と接触しているウ
ェハの面)が研磨される。
As the polishing body 4, a sheet-like polishing pad made of foamed polyurethane or a polishing pad made of a non-foamed resin having a groove structure on its surface is used. The holder 1 is rotated about the axis A in the direction of arrow 100 by appropriate means, and the polishing plate 3 is rotated about the axis B in the direction of arrow 101 by appropriate means. Further, the axis B swings linearly approaching or moving away from the axis A as indicated by an arrow 102. In these processes, the polishing surface of the wafer 2 (the surface of the wafer in contact with the polishing body) is polished by the action of the polishing liquid 6 and the polishing body 4 on the wafer 2.

【0026】上記研磨過程においてウェハの研磨面が所
定量研磨され十分平坦化したかを判定する方法、つまり
研磨終点の検出もしくはウェハ上の膜の膜厚を測定する
方法として、光の反射率等の測定により行う方法が用い
られている。光学測定手段である終点検出器20は、ウ
ェハ2の上部に設置されている。
In the above-mentioned polishing process, a method of judging whether the polished surface of the wafer has been polished by a predetermined amount and sufficiently flattened, that is, a method of detecting the polishing end point or measuring the film thickness of the film on the wafer, includes light reflectance and the like. Is used. An end point detector 20 which is an optical measuring means is installed on the upper part of the wafer 2.

【0027】そして、終点検出器20への研磨液の飛散
を低減するために第1の実施の形態による研磨装置で
は、終点検出装置20の光学系を研磨液付着防止部材で
あるカバー50でほぼ覆っている。光源21はレーザ等
の単一波長の光を出射する光源である。光源21を出射
した測定光は、ビームスプリッタ(以下、BSと称す)
22を透過する。カバー50には開口60が形成されて
いて、BS22を通過した測定光は、開口60を通過す
る。カバー50には中空部材である円筒61が接続され
ている。開口60を通過した測定光は、円筒61内を通
過する。円筒61のウェハ2側の終端51は、測定光を
遮らない大きさまで開口部が狭くなっている。終端51
の開口部を通過した測定光は研磨体4からはみ出してい
るウェハ2の研磨面にほぼ垂直に入射する。ウェハ2の
研磨面で反射された光は、円筒61内および開口60を
通過して、BS22で反射光の一部が反射され、検出器
23に入射する。反射光は検出器23で光電変換され、
その反射光に対応した電気信号の強度が測定される。
In the polishing apparatus according to the first embodiment, in order to reduce the scattering of the polishing liquid to the end point detector 20, the optical system of the end point detecting apparatus 20 is substantially covered by a cover 50 which is a polishing liquid adhesion preventing member. Covering. The light source 21 is a light source that emits light of a single wavelength, such as a laser. The measurement light emitted from the light source 21 is a beam splitter (hereinafter referred to as BS).
22. An opening 60 is formed in the cover 50, and the measurement light that has passed through the BS 22 passes through the opening 60. A cylinder 61 as a hollow member is connected to the cover 50. The measurement light that has passed through the opening 60 passes through the inside of the cylinder 61. The opening of the end 51 of the cylinder 61 on the wafer 2 side is narrowed to a size that does not block the measurement light. End 51
The measurement light that has passed through the opening of FIG. The light reflected by the polished surface of the wafer 2 passes through the inside of the cylinder 61 and the opening 60, and a part of the reflected light is reflected by the BS 22 and enters the detector 23. The reflected light is photoelectrically converted by the detector 23,
The intensity of the electric signal corresponding to the reflected light is measured.

【0028】CMPによる金属電極層の埋め込み過程を
考えると、研磨により積層後の余分な金属層が除去され
ていくため、金属層表面からの反射光に対応した電気信
号の強度は小さくなっていく。余分な金属層が除去され
ると金属電極層の面積は変化しなくなるため、反射光の
強度も変化しなくなる。この様な反射光に対応した電気
信号の強度をモニタすることで、ウェハの研磨終点の検
出を行うことが出来る。
Considering the process of embedding the metal electrode layer by CMP, since the extra metal layer after lamination is removed by polishing, the intensity of the electric signal corresponding to the reflected light from the metal layer surface decreases. . When the extra metal layer is removed, the area of the metal electrode layer does not change, so that the intensity of the reflected light does not change. By monitoring the intensity of the electric signal corresponding to such reflected light, it is possible to detect the polishing end point of the wafer.

【0029】ホルダ1や研磨体4の回転により飛散した
研磨液を考えると、カバー50で終点検出装置20をほ
ぼ覆い尽くしているため、飛散した研磨液は、カバー5
0で遮られ光学素子等へ付着することはない。唯一ウェ
ハ2側の終端51は覆われておらず開口となっている
が、光路を遮らない大きさまで小さく絞られているた
め、カバー50内に侵入する研磨液はごく微量である。
また、終端51からBS22までは距離があるため、侵
入した研磨液が光学素子へ付着することはほとんどな
い。これにより終点検出装置20の光学素子の表面はク
リアーな状態に保たれ、研磨液の付着による光量の損失
は起こらない。これらにより、第1の実施の形態による
研磨装置には反射光に対応した電気信号の強度の変化が
明確になり、研磨終点の検出ばらつきが低減され、研磨
工程の効率的な管理が可能になるという効果がある。
Considering the polishing liquid scattered by the rotation of the holder 1 and the polishing body 4, since the cover 50 almost covers the end point detecting device 20, the scattered polishing liquid is not covered by the cover 5.
0 and does not adhere to optical elements and the like. Although only the terminal end 51 on the wafer 2 side is not covered and is open, the polishing liquid that penetrates into the cover 50 is very small because it is narrowed down to a size that does not block the optical path.
Further, since there is a distance from the terminal end 51 to the BS 22, the polishing liquid that has entered hardly adheres to the optical element. As a result, the surface of the optical element of the end point detection device 20 is kept in a clear state, and the loss of the light amount due to the adhesion of the polishing liquid does not occur. Thus, in the polishing apparatus according to the first embodiment, the change in the intensity of the electric signal corresponding to the reflected light becomes clear, the variation in detection of the polishing end point is reduced, and the polishing process can be efficiently managed. This has the effect.

【0030】なお、カバー50の材料としては、酸やア
ルカリに対して腐蝕されにくい材料であることが好まし
く、第1の実施の形態による研磨装置では、酸やアルカ
リに腐蝕されないポリエチレンを使用している。ポリエ
チレン以外の材料としては、ポリプロピレン等を使用す
ることが好ましい。
The material of the cover 50 is preferably a material which is hardly corroded by acid or alkali. In the polishing apparatus according to the first embodiment, polyethylene which is not corroded by acid or alkali is used. I have. As a material other than polyethylene, it is preferable to use polypropylene or the like.

【0031】また、カバーに円筒が接続されているとし
たが、カバーと円筒とは一体に形成されていても良い。
Further, although the cylinder is connected to the cover, the cover and the cylinder may be formed integrally.

【0032】[第2の実施の形態]図2は、本発明の第
2の実施の形態による研磨装置の一部分の概略構成図で
ある。第2の実施の形態による研磨装置は、第1の実施
の形態による研磨装置の変形例であり、図2において研
磨板、研磨体、ホルダ、研磨液供給部を省略している。
また、図2において、図1中の要素と同一又は対応する
要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略す
る。
[Second Embodiment] FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a part of a polishing apparatus according to a second embodiment of the present invention. The polishing apparatus according to the second embodiment is a modification of the polishing apparatus according to the first embodiment, and a polishing plate, a polishing body, a holder, and a polishing liquid supply unit are omitted in FIG.
Also, in FIG. 2, the same or corresponding elements as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0033】第1の実施の形態による研磨装置に設置さ
れていた円筒が接続しているカバーの代わりに第2の実
施の形態による研磨装置では、研磨液付着防止手段とし
て一部分に透明板52が設置されているカバー50を用
いており、終点検出装置20の光学系を研磨液付着防止
部材であるカバー50でほぼ覆っている。それ以外の構
成は第1の実施の形態による研磨装置と同じである。
In the polishing apparatus according to the second embodiment, instead of the cover connected to the cylinder installed in the polishing apparatus according to the first embodiment, the transparent plate 52 is partially provided as a polishing liquid adhesion preventing means. The installed cover 50 is used, and the optical system of the end point detection device 20 is almost covered with the cover 50 as a polishing liquid adhesion preventing member. Other configurations are the same as those of the polishing apparatus according to the first embodiment.

【0034】透明板52は光源21からの光を透過する
材料で出来ており、ガラス、アクリル、ポリウレタン、
ポリカーボネート、ポリスチレン、塩化ビニル、ポリエ
チレンテレフタラート、ポリエステル、もしくはエポキ
シ等の透明な材料が使用される。また、透明板52には
飛散した研磨液が付着するため、透明板52の材料は、
耐酸性や耐アルカリ性であることが好ましい。
The transparent plate 52 is made of a material that transmits light from the light source 21, and is made of glass, acrylic, polyurethane,
Transparent materials such as polycarbonate, polystyrene, vinyl chloride, polyethylene terephthalate, polyester, or epoxy are used. Further, since the scattered polishing liquid adheres to the transparent plate 52, the material of the transparent plate 52 is:
It is preferable to have acid resistance or alkali resistance.

【0035】ホルダ1の回転や研磨体4の回転により飛
散した研磨液を考えると、カバー50で終点検出装置2
0を完全に覆い尽くしているため、飛散した研磨液が終
点検出装置20の光学素子等へ付着することはない。こ
こで透明板52は取り替え可能となっており、研磨によ
り透明板52に飛散した研磨液が付着したら新しい透明
板と取り替えることで光量低下の影響を小さくすること
が出来る。一般にBS22などの光学素子と比べてこれ
ら透明板52は安価であり、かつ光学調整等も不要で交
換には時間もあまりかからない。このように終点検出装
置20の光学素子の表面はクリアーな状態に保たれ、研
磨液付着による光量の損失は起こらない。このため反射
光の強度変化が明確になり、研磨終了点の判定ばらつき
も低減され研磨工程の効率的な管理が可能になる。
Considering the polishing liquid scattered by the rotation of the holder 1 and the rotation of the polishing body 4, the end point detecting device 2
Since 0 is completely covered, the scattered polishing liquid does not adhere to the optical element or the like of the end point detection device 20. Here, the transparent plate 52 can be replaced. If the scattered polishing liquid adheres to the transparent plate 52 due to polishing, the transparent plate 52 can be replaced with a new transparent plate to reduce the effect of the decrease in the amount of light. Generally, these transparent plates 52 are inexpensive compared to optical elements such as BS22, and do not require optical adjustment or the like, and exchange does not take much time. As described above, the surface of the optical element of the end point detection device 20 is kept in a clear state, and no loss of light amount due to the adhesion of the polishing liquid occurs. For this reason, the intensity change of the reflected light becomes clear, the variation in the determination of the polishing end point is reduced, and the polishing process can be efficiently managed.

【0036】前記第1の実施の形態による研磨装置で
は、円筒が接続しているカバーで終点検出器を覆うこと
により終点検出器の光学素子等へ研磨液が付着するのを
防ぐのに対し、第2の実施の形態による研磨装置では、
透明板が設置されているカバーで終点検出器を覆うこと
により終点検出器の光学素子等へ研磨液が付着するのを
防ぐので、第1の実施の形態による研磨装置と同様の利
点が得られる。
In the polishing apparatus according to the first embodiment, the end point detector is covered with a cover to which the cylinder is connected to prevent the polishing liquid from adhering to the optical element or the like of the end point detector. In the polishing apparatus according to the second embodiment,
By covering the end point detector with a cover provided with a transparent plate, the polishing liquid is prevented from adhering to the optical element and the like of the end point detector, so that the same advantages as the polishing apparatus according to the first embodiment can be obtained. .

【0037】なお、第1及び第2の実施の形態による研
磨装置において、終点検出器20での研磨終点の検出に
関しては金属層研磨プロセスにおける反射強度測定から
の研磨終点の検出を説明したが、これに限定されるわけ
ではなく、このほかにも素子分離(Shallow Trench Iso
lation)や層間絶縁膜の平坦化プロセスの研磨終点の検
出にも適用することが出来る。
In the polishing apparatuses according to the first and second embodiments, the detection of the polishing end point by the end point detector 20 has been described as the detection of the polishing end point from the reflection intensity measurement in the metal layer polishing process. However, the present invention is not limited to this.
lation) and the detection of the polishing end point in the planarization process of the interlayer insulating film.

【0038】また、第1及び第2の実施の形態による研
磨装置において、単一波長による反射率測定ではなく、
多波長で反射率を測定したり、反射光の分光スペクトル
の測定から研磨終点の検出もしくは膜厚を測定すること
も出来る。
In the polishing apparatuses according to the first and second embodiments, the reflectance is not measured by a single wavelength.
The reflectance can be measured at multiple wavelengths, or the end point of polishing can be detected or the film thickness can be measured from the measurement of the spectrum of the reflected light.

【0039】[第3の実施の形態]図3は、本発明の第
3の実施の形態による研磨装置の一部分の概略構成図で
ある。第3の実施の形態による研磨装置は、第1の実施
の形態による研磨装置の変形例であり、図3において研
磨板、研磨体、ホルダ、研磨液供給部を省略している。
また、図3において、図1中の要素と同一又は対応する
要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略す
る。
[Third Embodiment] FIG. 3 is a schematic structural view of a part of a polishing apparatus according to a third embodiment of the present invention. The polishing apparatus according to the third embodiment is a modification of the polishing apparatus according to the first embodiment, and a polishing plate, a polishing body, a holder, and a polishing liquid supply unit are omitted in FIG.
Further, in FIG. 3, the same or corresponding elements as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.

【0040】第3の実施の形態による研磨装置が第1の
実施の形態による研磨装置と異なる部分は、第3の実施
の形態による研磨装置が、光学測定手段として例えば層
間絶縁膜の平坦化プロセスをモニタする終点検出器30
を使用していることと、透明板56が終点検出装置30
側に設けられていることと、円筒61の側壁には穴が開
けられ供給路55および気体供給装置54が新たに追加
されていることである。
The difference between the polishing apparatus according to the third embodiment and the polishing apparatus according to the first embodiment is that the polishing apparatus according to the third embodiment is used as an optical measuring means, for example, in a process of flattening an interlayer insulating film. Endpoint detector 30 for monitoring
And that the transparent plate 56 is
That is, a hole is formed in the side wall of the cylinder 61, and a supply path 55 and a gas supply device 54 are newly added.

【0041】多波長成分を持つ白色光源31から出射し
た測定光はレンズ32、33及びBS38を透過し、レ
ンズ34でほぼ平行光にされ、透明板56を透過して、
円筒61を通過し、ウェハ2に垂直に入射する。白色光
源31としてはキセノンランプやハロゲンランプを使用
することが出来る。ウェハ2からの正反射光(0次光)
は、円筒61を通過し、透明板56を透過して、レンズ
34を透過し、BS38でその一部が反射される。BS
38で反射された光は、レンズ35でほぼ平行光にさ
れ、ミラー40で反射され、レンズ36、37を透過す
る。レンズ37を透過した光は回折格子41でそれぞれ
の波長に応じて回折され、リニアセンサ42に入射す
る。
The measuring light emitted from the white light source 31 having a multi-wavelength component passes through the lenses 32, 33 and BS 38, is made substantially parallel by the lens 34, passes through the transparent plate 56,
The light passes through the cylinder 61 and is vertically incident on the wafer 2. As the white light source 31, a xenon lamp or a halogen lamp can be used. Specularly reflected light (zero-order light) from wafer 2
Passes through the cylinder 61, passes through the transparent plate 56, passes through the lens 34, and is partially reflected by the BS 38. BS
The light reflected by 38 is made substantially parallel by a lens 35, reflected by a mirror 40, and transmitted through lenses 36 and 37. The light transmitted through the lens 37 is diffracted by the diffraction grating 41 according to each wavelength, and is incident on the linear sensor 42.

【0042】ここでデバイスパターンが存在するウェハ
からの反射光について考えると、正反射光以外に光量的
に無視できない回折光が多数存在する。この回折光はデ
バイスパターンのピッチ(微細構造周期)d及び測定光
の波長λに応じて、以下の(1)式で示される回折角度
θにn次の回折光が生じる。
Here, considering the reflected light from the wafer having the device pattern, there are many diffracted lights other than the specularly reflected light that cannot be ignored in terms of light quantity. The diffracted light produces n-th order diffracted light at a diffraction angle θ represented by the following equation (1) in accordance with the pitch (fine structure period) d of the device pattern and the wavelength λ of the measurement light.

【0043】dsinθ=nλ (1) このように回折光は正反射光と異なる角度θを持つた
め、正反射光とは異なる角度でレンズ36に入射し、レ
ンズ36の焦点とは異なる場所に収束される。このため
回折光は遮光スリット39により遮光され、リニアセン
サ42には入射しない。
Dsin θ = nλ (1) Since the diffracted light has an angle θ different from that of the specularly reflected light, it enters the lens 36 at an angle different from that of the specularly reflected light and converges to a place different from the focal point of the lens 36. Is done. Therefore, the diffracted light is blocked by the light blocking slit 39 and does not enter the linear sensor 42.

【0044】リニアセンサ42では入射した正反射光の
それぞれの波長に応じた反射光強度を測定し、演算装置
43に入力する。いまウェハ2上に形成されたSiO2
の層間絶縁膜について考える。層間絶縁膜で反射された
白色光の反射率は、膜厚に応じた分散特性を持つ。あら
かじめ測定した白色光源31の分散強度情報をもとに、
演算装置43は反射率の分散特性からウェハ2上の層間
絶縁膜の膜厚を算出する。この反射光強度からは回折光
が除去されているためデバイスパターンのピッチによる
影響を考慮しなくとも良いので、膜厚の計算が簡単にな
る。
The linear sensor 42 measures the reflected light intensity corresponding to each wavelength of the incident regular reflected light, and inputs it to the arithmetic unit 43. Now the SiO 2 formed on the wafer 2
Will be considered. The reflectance of white light reflected by the interlayer insulating film has a dispersion characteristic according to the film thickness. Based on the dispersion intensity information of the white light source 31 measured in advance,
The arithmetic unit 43 calculates the thickness of the interlayer insulating film on the wafer 2 from the dispersion characteristic of the reflectance. Since the diffracted light is removed from the reflected light intensity, it is not necessary to consider the influence of the pitch of the device pattern, so that the calculation of the film thickness is simplified.

【0045】第3の実施の形態による研磨装置のカバー
50において透明板56は終点検出装置30側に取り付
けられており、ウェハ2側の終端53は第1の実施の形
態による研磨装置と同様に測定光路を遮らない大きさま
で小さく絞られている。また第3実施例では新たに気体
供給装置54が追加されており、気体供給装置54は供
給路55を通して円筒61内の中空部分に空気を吹き出
させる。終点検出装置30側は透明板56により閉じら
れているため、送り込まれた空気は終端53のみから常
に吹き出す状態となる。
In the cover 50 of the polishing apparatus according to the third embodiment, the transparent plate 56 is attached to the end point detecting device 30 side, and the terminal 53 on the wafer 2 side is the same as in the polishing apparatus according to the first embodiment. It is narrowed down to a size that does not block the measurement optical path. In the third embodiment, a gas supply device 54 is newly added, and the gas supply device 54 blows air through a supply path 55 to a hollow portion in the cylinder 61. Since the end point detection device 30 is closed by the transparent plate 56, the sent air is constantly blown out only from the terminal end 53.

【0046】ホルダ1や研磨体4の回転により飛散した
研磨液を考えると、カバー50で終点検出装置30を完
全に覆い尽くしているため、飛散した研磨液はカバー5
0で遮られ光学素子等へ付着することはない。ウェハ2
側の終端53は覆われておらず開口となっているが、終
端53からは常に空気が吹き出しているため円筒内に研
磨液が侵入することはない。また透明板56が終点検出
装置30側に設置されているが、この透明板56には飛
散した研磨液が付着することはない。これにより終点検
出装置30の光学素子の表面はクリアーな状態に保た
れ、研磨液付着による光量の損失は起こらない。
Considering the polishing liquid scattered by the rotation of the holder 1 and the polishing body 4, since the cover 50 completely covers the end point detection device 30, the scattered polishing liquid is not covered by the cover 5.
0 and does not adhere to optical elements and the like. Wafer 2
Although the terminal 53 on the side is not covered and is open, the polishing liquid does not enter the cylinder because air is always blown out from the terminal 53. Although the transparent plate 56 is provided on the end point detecting device 30 side, the scattered polishing liquid does not adhere to the transparent plate 56. As a result, the surface of the optical element of the end point detection device 30 is kept in a clear state, and the loss of the light amount due to the adhesion of the polishing liquid does not occur.

【0047】前記第1の実施の形態による研磨装置で
は、円筒が接続しているカバーで終点検出器を覆うこと
により終点検出器の光学素子等へ研磨液が付着するのを
防ぐのに対し、第3の実施の形態による研磨装置でも同
様に円筒が接続しているカバーで終点検出器を覆うこと
により終点検出器の光学素子等へ研磨液が付着するのを
防ぐので、第1の実施の形態による研磨装置と同様の利
点が得られる。更に第3の実施の形態による研磨装置で
は、透明板と気体供給装置が設置されており、円筒内に
飛散してくる研磨液を吹き飛ばしている。このため反射
光の強度変化が明確になり、研磨終点の検出ばらつきや
膜厚の測定誤差が更に低減され、研磨工程の効率的な管
理が可能になるという効果がある。
In the polishing apparatus according to the first embodiment, the end point detector is covered with a cover to which the cylinder is connected to prevent the polishing liquid from adhering to the optical element or the like of the end point detector. Similarly, in the polishing apparatus according to the third embodiment, the end point detector is covered with a cover to which the cylinder is connected, thereby preventing the polishing liquid from adhering to the optical element or the like of the end point detector. The same advantages as the polishing apparatus according to the embodiment can be obtained. Further, in the polishing apparatus according to the third embodiment, a transparent plate and a gas supply device are provided to blow off the polishing liquid scattered in the cylinder. For this reason, the change in the intensity of the reflected light becomes clear, the variation in detection of the polishing end point and the measurement error of the film thickness are further reduced, and there is an effect that the polishing process can be efficiently managed.

【0048】なお、気体供給装置は空気を送り出すとし
たが、空気以外の気体を送り出しても良い。
Although the gas supply device sends out air, a gas other than air may be sent out.

【0049】また、第3の実施の形態による研磨装置に
おいて透明板は無くても良い。
The transparent plate may not be provided in the polishing apparatus according to the third embodiment.

【0050】また、第2及び第3の実施の形態による研
磨装置における透明板の表面には特に何も施していなか
ったが、研磨液が飛散してくる側の表面に撥水性のコー
ティングを施すことで更に研磨液の除去効果を高めるこ
とが出来る。撥水性のコーティングとしては、フッ素コ
ーティング等が用いられる。
In the polishing apparatuses according to the second and third embodiments, nothing is particularly applied to the surface of the transparent plate, but a water-repellent coating is applied to the surface on which the polishing liquid scatters. This can further enhance the effect of removing the polishing liquid. As the water-repellent coating, a fluorine coating or the like is used.

【0051】また、第2及び第3の実施の形態による研
磨装置において、透明板は測定光に対してほぼ垂直に設
置されているが、透明板は測定光に対して斜めに設置さ
れても良い。このように斜めに設置されていることによ
り、透明板に付着した研磨液が測定光が通過する部分か
ら流れ落ちるので好ましい。さらに、測定光のうちの透
明板で反射した光が検出器へ入射しないので好ましい。
In the polishing apparatuses according to the second and third embodiments, the transparent plate is installed almost perpendicular to the measuring light, but the transparent plate is installed obliquely to the measuring light. good. Such an oblique installation is preferable because the polishing liquid attached to the transparent plate flows down from the portion through which the measurement light passes. Further, it is preferable that the light reflected by the transparent plate out of the measurement light does not enter the detector.

【0052】また、第1及び第2の実施の形態の研磨装
置において、終点検出器20の代わりに第3の実施の形
態による研磨装置に用いられている終点検出器30を用
いても良い。そして、第3の実施の形態の研磨装置にお
いて、終点検出器30の代わりに第1の実施の形態によ
る研磨装置に用いられている終点検出器20を用いても
良い。
In the polishing apparatuses according to the first and second embodiments, the end point detector 30 used in the polishing apparatus according to the third embodiment may be used instead of the end point detector 20. In the polishing apparatus according to the third embodiment, the end point detector 20 used in the polishing apparatus according to the first embodiment may be used instead of the end point detector 30.

【0053】また、第1、第2、及び第3の実施の形態
による研磨装置において、カバーは終点検出器全体を覆
うように設置されているが、カバーのうちの研磨液が飛
散してこない部分はカバーを省き、終点検出器がむき出
しになっていても良い。
In the polishing apparatus according to the first, second, and third embodiments, the cover is provided so as to cover the entire end point detector, but the polishing liquid in the cover does not scatter. The cover may be omitted from the portion, and the end point detector may be exposed.

【0054】また、第1、第2、及び第3の実施の形態
による研磨装置において、研磨液は研磨液供給部から直
接ウェハ上に供給する構成となっているが、研磨板内に
研磨液を供給するための管を設置して、研磨体を介して
研磨液を供給しても良い。
In the polishing apparatuses according to the first, second, and third embodiments, the polishing liquid is supplied directly from the polishing liquid supply section onto the wafer. May be provided, and a polishing liquid may be supplied through a polishing body.

【0055】また、第1、第2、及び第3の実施の形態
による研磨装置において、中空部材として円筒を用いて
いるが、中空部材は断面が曲面から構成される形状もし
くは多角形である筒であっても良い。
In the polishing apparatus according to the first, second and third embodiments, a hollow member is used as a hollow member. The hollow member has a cylindrical shape having a curved cross section or a polygonal shape. It may be.

【0056】[第4の実施の形態]図4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。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S
200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。選択に従って、ステッ
プS201〜S204のいずれかに進む。
[Fourth Embodiment] FIG. 4 is a flowchart showing a semiconductor device manufacturing process. Starting the semiconductor device manufacturing process, first, in step S
At 200, an appropriate processing step is selected from the following steps S201 to S204. According to the selection, the process proceeds to any of steps S201 to S204.

【0057】ステップS201はウェハの表面を酸化さ
せる酸化工程である。ステップS202はCVD等によ
りウェハ表面に絶縁膜を形成するCVD工程である。ス
テップS203はウェ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。ステップS204はウェハに
イオンを打ち込むイオン打ち込み工程である。
Step S201 is an oxidation step for oxidizing the surface of the wafer. Step S202 is a CVD step of forming an insulating film on the wafer surface by CVD or the like. Step S203 is an electrode forming step of forming electrodes on the wafer by steps such as vapor deposition. Step S204 is an ion implantation step of implanting ions into the wafer.

【0058】CVD工程もしくは電極形成工程の後で、
ステップS205に進む。ステップS205はCMP工
程である。CMP工程では本発明による研磨装置によ
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。
After the CVD step or the electrode forming step,
Proceed to step S205. Step S205 is a CMP process. In the CMP process, the polishing apparatus according to the present invention performs flattening of an interlayer insulating film, formation of a damascene by polishing a metal film on the surface of a semiconductor device, and the like.

【0059】CMP工程もしくは酸化工程の後でステッ
プS206に進む。ステップS206はフォトリソ工程
である。フォトリソ工程では、ウェハへのレジストの塗
布、露光装置を用いた露光によるウェハへの回路パター
ンの焼き付け、露光したウェハの現像が行われる。更に
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。
After the CMP step or the oxidation step, the process proceeds to step S206. Step S206 is a photolithography step. In the photolithography process, a resist is applied to the wafer, a circuit pattern is printed on the wafer by exposure using an exposure device, and the exposed wafer is developed. Further, the next step S207 is an etching step of removing portions other than the developed resist image by etching, removing the resist, and removing unnecessary resist after etching.

【0060】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S20
0に戻り、先のステップを繰り返して、ウェハ上に回路
パターンが形成される。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。
Next, it is determined in step S208 whether all necessary processes have been completed, and if not, step S20
Returning to 0, the previous steps are repeated to form a circuit pattern on the wafer. If it is determined in step S208 that all steps have been completed, the process ends.

【0061】本発明によ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よ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。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。
In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, since the polishing apparatus according to the present invention is used in the CMP step, the accuracy of detecting the polishing end point or measuring the thickness of the film in the CMP step is improved. Yield is improved. As a result, there is an effect that a semiconductor device can be manufactured at a lower cost than a conventional semiconductor device manufacturing method.

【0062】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
明による研磨装置を用いても良い。
The polishing apparatus according to the present invention may be used in a CMP step of a semiconductor device manufacturing process other than the semiconductor device manufacturing process described above.

【0063】[0063]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
研磨液が終点検出器に付着することがなくなるため、よ
り高精度に研磨終点の検出あるいは膜厚の測定が行える
研磨装置を提供することができる。
As described above, according to the present invention,
Since the polishing liquid does not adhere to the end point detector, a polishing apparatus capable of detecting the polishing end point or measuring the film thickness with higher accuracy can be provided.

【0064】また、本発明によれば、研磨工程のコスト
ダウンを図るとともにより高精度に研磨終点の検出ある
いは膜厚の測定を行うことによって工程効率化を図り、
そ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半導体デ
バイス製造方法を提供することができる。
Further, according to the present invention, the cost of the polishing process is reduced, and the process efficiency is improved by detecting the polishing end point or measuring the film thickness with higher accuracy.
Thus, a semiconductor device manufacturing method capable of manufacturing a semiconductor device at a lower cost than a conventional semiconductor device manufacturing method can be provided.

【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装置の概
略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a polishing apparatus 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一
部分の概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a part of a polishing apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施の形態による研磨装置の一
部分の概略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a part of a polishing apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図4】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。
FIG. 4 is a flowchart showing a semiconductor device manufacturing process.

【図5】従来のCMPに用いられる研磨装置の概略構成
図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a polishing apparatus used for conventional CMP.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…研磨対象物保持部(ホルダ) 2…ウェハ 3…研磨板 4…研磨体 5…研磨液供給部 6…研磨液 20、30…終点検出器 21、31…光源 22、38…ビームスプリッタ(BS) 23…検出器 32、33、34、35、36、37…レンズ 39…遮光スリット 40…ミラー 41…回折格子 42…リニアセンサ 43…演算装置 50…カバー 51、53…終端 52、56…透明板 54…気体供給装置 55…供給路 61…円筒 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Polishing object holding part (holder) 2 ... Wafer 3 ... Polishing plate 4 ... Polishing body 5 ... Polishing liquid supply part 6 ... Polishing liquid 20, 30 ... End point detector 21, 31 ... Light source 22, 38 ... Beam splitter ( BS) 23 Detector 32, 33, 34, 35, 36, 37 Lens 39 Shield slit 40 Mirror 41 Diffraction grating 42 Linear sensor 43 Calculator 50 Cover 51, 53 Terminal 52, 56 Transparent plate 54 ... Gas supply device 55 ... Supply path 61 ... Cylinder

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 研磨体と研磨対象物との間に研磨液を介
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、 前記研磨対象物の上部に配置されていて、測定光を前記
研磨対象物に照射して、前記研磨対象物からの反射光を
測定する光学測定手段と、 該光学測定手段への前記研磨液の付着を防止するように
前記光学測定手段の近傍に設置されている研磨液付着防
止手段とを有し、 前記測定光は前記研磨液付着防止手段の少なくとも一部
を通過および/または透過することを特徴とする研磨装
置。
1. A polishing apparatus for polishing an object to be polished by relatively moving the object to be polished and the object to be polished while a polishing liquid is interposed between the object to be polished and the object to be polished. An optical measuring unit that is arranged above the polishing target and irradiates a measuring light to the polishing target to measure reflected light from the polishing target; and the polishing liquid to the optical measuring unit. And a polishing liquid adhesion preventing means provided near the optical measuring means so as to prevent adhesion of the polishing liquid, wherein the measurement light passes and / or transmits through at least a part of the polishing liquid adhesion preventing means. A polishing apparatus characterized by the above-mentioned.
【請求項2】 前記研磨液付着防止手段は、前記光学測
定手段の少なくとも一部を覆い、前記測定光及び前記反
射光が通過する部分に開口が形成されているカバーと、
該カバーに接続していて前記測定光及び前記反射光が通
過する中空部材とであることを特徴とする請求項1記載
の研磨装置。
2. A cover, wherein the polishing liquid adhesion preventing means covers at least a part of the optical measuring means, and has an opening formed in a portion through which the measuring light and the reflected light pass,
The polishing apparatus according to claim 1, further comprising a hollow member connected to the cover and through which the measurement light and the reflected light pass.
【請求項3】 前記研磨液付着防止手段は、前記光学測
定手段の少なくとも一部を覆い、前記測定光及び前記反
射光が透過する部分に透明板が設置されているカバーで
あることを特徴とする請求項1記載の研磨装置。
3. The polishing liquid adhesion preventing means is a cover which covers at least a part of the optical measuring means, and a transparent plate is provided at a portion through which the measuring light and the reflected light are transmitted. The polishing apparatus according to claim 1, wherein
【請求項4】 前記研磨液付着防止手段は、前記カバー
に接続していて前記測定光及び前記反射光が通過する中
空部材をさらに有することを特徴とする請求項3記載の
研磨装置。
4. The polishing apparatus according to claim 3, wherein said polishing liquid adhesion preventing means further includes a hollow member connected to said cover and through which said measuring light and said reflected light pass.
【請求項5】 前記研磨液付着防止手段は、前記中空部
材の中空部分に気体を吹き出させる気体供給装置をさら
に有することを特徴とする請求項2または4に記載の研
磨装置。
5. The polishing apparatus according to claim 2, wherein said polishing liquid adhesion preventing means further includes a gas supply device for blowing gas into a hollow portion of said hollow member.
【請求項6】 前記光学測定手段は、少なくとも1波長
以上の光を前記研磨対象物に照射してその反射光を測定
し、研磨時の反射光の変化から研磨終点の検出もしくは
研磨量の測定を行うことを特徴とする請求項1から5の
いずれかに記載の研磨装置。
6. The optical measuring means irradiates the object to be polished with light having at least one wavelength or more and measures the reflected light, and detects the polishing end point or measures the polishing amount based on a change in the reflected light during polishing. The polishing apparatus according to claim 1, wherein the polishing is performed.
【請求項7】 前記光学測定手段は、前記反射光の正反
射成分のみを検出し、1次光以上の回折光を検出しない
ことを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の研
磨装置。
7. The polishing apparatus according to claim 1, wherein the optical measuring means detects only a specular component of the reflected light and does not detect a diffracted light equal to or more than a primary light. apparatus.
【請求項8】 請求項1から7のいずれかに記載の研磨
装置を用いて半導体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。
8. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising a step of flattening a surface of a semiconductor wafer using the polishing apparatus according to claim 1.
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