JP2001319901A - 研磨パッド、化学機械研磨装置、基板表面の平坦化方法、及び半導体デバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウエハ表面に対して光学的にアクセスでき、
余り複雑でも高価でもない連続的同時プロセスモニタリ
ングができるCMP装置及び方法を提供する。 【解決手段】 CMPの方法及び装置において、回転プラ
テン上に実質的に円形の研磨パッドが載せられる。光学
的透過性を増大させるために、前記研磨パッドの所定の
領域が薄厚化される。薄厚化された研磨パッド領域の下
に位置する前記プラテンの部分も透明である。前記薄厚
化された研磨パッドと前記透明プラテン部分とによっ
て、同時プロセスモニタリングのためのウエハ表面への
光学的アクセスが可能となる。光学的モニタリング装置
からの入力信号によって、動的プロセス制御が可能とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、基板の平
坦化のための装置及び方法に関するものであり、より具
体的には、半導体ウエハの化学的機械的平坦化の同時モ
ニタリングのための研磨パッド、化学機械研磨装置、基
板表面の平坦化方法、及びその化学機械研磨装置を用い
た半導体デバイス製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】シリコンウェハ等の基板のデバイス表面
の平坦化は、最近の集積回路（IC）製造ラインにおける
重要な一工程となってきている。現在までに開発された
幾つかの平坦化技術のうちで、化学機械平坦化（Chemic
al mechanical polish またはChemical mechanical pla
narization 、以下ではCMPと称す）が恐らく最も多用さ
れている。CMPが多用されるのは、適用できる用途が広
くかつその結果の均一性が満足できること、比較的に使
い易いこと、及び低コストであること等によっている。
しかしながら、ウエハの大口径化及び常にプロセス均一
性の向上が要求される諸デバイス技術の趨勢によって、
より改良された平坦化システムの実用化が要請されてい
る。

【０００３】典型的なCMPシステムでは、上面に可撓性
のある一体構造の研磨パッドを載せた平坦な回転ディス
ク又はプラテンが使用される。プラテンを回転させなが
らスラリーがこの研磨パッドの中心近傍に滴下され、そ
してこのスラリーは上記回転による遠心力が少なくとも
一つの原因となって、外周方向に広がる。次に、ウエハ
又は基板が研磨パッドの加工表面に押圧されて、回転研
磨パッドがスラリーをウエハ表面全面に渡って動かす。
このようにして、ウエハ表面の凸部が除去されて、十分
に平坦な表面が得られる。

【０００４】CMPは、中間絶縁層の平坦化のためによく
使われる。絶縁膜がコートされる表面に凹凸があると、
コートされた絶縁膜の表面にもその凹凸がコピーされた
り、場合によっては更に拡大されたりする。このように
なった絶縁膜の表面を平坦化することにより凸部が除去
されて、絶縁膜の総厚が既定値にまで薄くされる。従っ
て、このように平坦化された絶縁膜においては、被コー
ト面上の凸部の上部にある絶縁膜は、被コート面上の低
い部分の上部にある絶縁膜に比べて、薄くなる。通常、
局所的（ダイ毎）にも全体的（ウエハ全面に亘って）に
も、絶縁膜がコートされた面上の最も高い各凸部の上部
にある絶縁膜の厚さを所定の最小値にすることが重要で
ある。従って、ウエハの全面において絶縁膜を均一に除
去する必要がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】既存の殆どのCMPシス
テムには、同時膜厚計測ができないという問題点があ
る。ウエハ表面が研磨パッドに押圧されている除去工程
中では、通常、研磨の進行状態に関した測定は全くでき
ない。従って、ウエハを所定の一定時間研磨するか、オ
フラインで測定するために定期的に装置から外すかの両
方またはいずれか一方がなされる。最近、ルスティヒ
（Lustig）他は、米国特許第5,433,651号において、同
時測定を可能とするための少なくとも一つの貫通穴を研
磨パッドに設けて加工表面の観測窓とすることを提案し
ている。しかし、この研磨パッドに設けた窓部がウエハ
表面を通過する度に、加工表面で機械的な不連続過程を
引き起こす。そのため、一体構造の研磨パッドを使用す
る手法の方が、より一般的である。

【０００６】よって、ウエハ表面に対して光学的にアク
セスでき、余り複雑でも高価でもない連続的同時プロセ
スモニタリングができるCMP装置及び方法が求められて
いる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の少なくとも一つ
の実施例によれば、ウエハ表面に対する光学的アクセス
がより容易なCMP装置及び方法が提供される。或る実施
例では、ほぼ円形の研磨パッドがプラテン上に載せられ
る。この研磨パッドの一領域が薄厚化されて、光学的透
過性を増大させる。或る実施例では、薄厚化された研磨
パッド領域の少なくとも或る領域の下に対応するプラテ
ン部分が光学的に透明である。このようにして、薄厚化
された研磨パッドと、これに対応するプラテンの透明領
域とによって、基板表面の同時プロセスモニタリングの
ための光学的アクセスが有効にできる。より容易に同時
プロセスモニタリングのためのアクセスができるので、
本発明の或る実施例では、動的プロセス制御が可能とな
っている。

【０００８】或る実施例では、各種の研磨パッドがあっ
て、それぞれ異なる材料組成からできている。従って、
これらの研磨パッド毎に、色々な肌目、厚さ、硬さ、及
び光学的な透明度を持っている。或る実施例では、研磨
パッドの薄厚化された領域は、異なった形状であった
り、異なった位置にあったり、単層の研磨パッド又は多
層の研磨パッドに対して、複数の場所に分布したりして
いる。薄厚化は、研磨パッドのいずれの面からなされて
いてもよい。しかしながら、プラテン側から研磨パッド
を薄厚化することによって、加工面をそのままに残し
て、ウエハとの接触に際して機械的不連続がなるべく起
きないようにするのが好適である。或る実施例では、プ
ラテンに突起部を設けて、この突起部が上記薄厚化領域
と位置合わせされ連結されることによって、研磨パッド
を機械的に支持して研磨パッドの薄厚化された部分が変
形するのを防止している。かくして、本発明の実施例に
よって、CMPプロセスのより強化された同時プロセスモ
ニタリングを可能とする、ウエハ表面への光学的アクセ
スのためのシステム及び方法が提供される。

【０００９】

【発明の実施の形態】図面を参照して本発明の実施例を
説明するが、当業者にとって、具体的な構造及び方法の
両方またはいずれか一方に対する様々な変更又は改造は
自明である。本発明の教示に基づいたり本発明の教示に
よる関連技術の進展に依ったりしたこれら総ての変更、
改造、又は変形は、本発明の精神と範囲とに含まれてい
る。

【００１０】図１は、本発明の薄厚化された研磨パッド
を有するCMP装置の一部を示す断面図である。プラテン1
1は、中心点6を通る第一の垂直軸22を軸として回転可能
である。加工面16を有する研磨パッド2は、プラテン11
の平坦な上面12に、糊付け又はその他の通常の方法で貼
り付けられる。研磨パッド2の領域14は、光学的透過性
を増大させるために、プラテン11の平坦な上面12側から
薄厚化されて、凹部が形成されている。以下に詳述する
ように、薄厚化された領域14によって、検出装置が同時
プロセスモニタリングを実行するためのより容易な光学
的アクセスが提供されている。

【００１１】簡明に理解するために、ここでの記載は、
薄厚化された領域14をただ一つだけ持つ実施例について
のものとしてある。しかしながら、図示されてはいない
が、単層の研磨パッド又は多層の研磨パッドに対して複
数の薄厚化された領域を有する他の実施例も本発明の精
神と範囲とに含まれている。

【００１２】或る実施例では、各種の研磨パッドがあっ
て、それぞれ異なる材料組成からできている。従って、
これらの研磨パッド毎に、色々な肌目、厚さ、硬さ、及
び光学的な透明度を持っている。光学的に透明な研磨パ
ッドの典型的な材質としては、ポリウレタン、透明塩
ビ、アクリル樹脂、ポリエステル、エポキシ、ポリスチ
レン、ポリエチレン、ＰＥＴ、シリコン樹脂、ポリカー
ボネート等がある。研磨パッドの薄厚化された領域は、
異なった形状であったり、異なった位置にあったり、単
層の研磨パッド又は多層の研磨パッドに対して複数の場
所に分布したりしていてもよい。例えば、薄厚化された
領域は、長方形、円形、長円形、輪形等であってもよ
い。また、薄厚化が積層された研磨パッドのいずれの面
からなされていてもよい。しかしながら、プラテン側か
ら研磨パッドを薄厚化することによって、加工面16をそ
のまま連続した状態に残して、ウエハとの接触に際して
機械的不連続が起きることができるだけないようにする
のが好適である。

【００１３】更に、薄厚化された領域をただ一つだけ持
つ実施例に関する構成機構、構成装置、及び構成部品に
ついてのここでの記載は、複数の薄厚化された領域を持
つ実施例についても適用できる。また更に、特記しない
限り、単層の研磨パッド2と何らかの関係を有するもの
として記載されている、本発明の実施例に係る如何なる
構成機構、構成装置、及び構成部品についても、単層の
研磨パッド2との関係のみにおいて限定されている訳で
はない。例えば、多層の研磨パッド（不図示）がプラテ
ン11上に載せられている場合に、多重の薄厚化された領
域（不図示）が形成されていてもよい。

【００１４】さて、図1に戻ると、駆動カップリング21
を介して、プラテン駆動機構20がプラテン11に結合され
ている。中心点6を通り、加工面16によって決まる平面
と基本的に垂直な第一の軸22を軸としたプラテン11の回
転運動が、駆動機構20によってなされる。プラテン駆動
機構20にはまた、少なくとも一つの動力源（不図示）、
例えば電気モータ、が含まれている。この動力源は、歯
車、ベルト、摩擦車等の通常の機構部品を使用した補助
駆動機構部品（不図示）に、直接的又は間接的に結合さ
れている。

【００１５】取り付け面38を有するキャリア36が、基板
又はウエハ40を所定位置に保持する。ウエハ40は、その
デバイス表面42が加工面16に接触するか近接するかの両
方またはいずれか一方 となるように置かれる。図1には
また、デバイス表面42を加工面16に対して基本的に平行
な面内で水平移動させるためのキャリア運動機構44が示
されている。運動機構44は、駆動カップリング43を介し
て、キャリア36と動力源（不図示）との両者に結合され
ている。上記水平運動に加えて、運動機構44は、第一の
軸22と基本的に平行な第二の軸46を軸としてウエハ40を
回転させる。この場合、この回転軸に対してウエハが共
軸であっても偏芯していてもよい。また、ウエハ40の回
転速度及び方向は選択的に可変であってもよい。

【００１６】図1には更に、薄厚化された領域14を用い
る本発明の実施例によって、従来システムを超えた機能
向上の例が示されている。或る実施例では、光学的検出
装置50のデバイス表面42に対する有利なアクセスを可能
とするために、薄厚化された領域14が利用される。検出
装置50は通常、ウエハ40又はその上のレイヤーの厚さ測
定に適するような構成とされる。従って検出装置50は、
或る実施例では薄膜干渉に基づいた反射モニターのため
の反射率測定センサであり、他の実施例では、基板の反
射表面位置の干渉法によるモニターのための干渉計用の
センサである。或る実施例では、検出装置50は、厚さの
経時変化及び終点同時モニタリングのための信号を出力
する。このような厚さの経時変化同時モニタリングによ
って、以下に詳述するようなプロセス制御が可能とな
る。

【００１７】薄厚化された領域14を透過してデバイス表
面42に検出装置50が光学的にアクセスできるようにする
ために、プラテン11は、その一部又は総てが、光学的に
透過性及び均質性の良い材質によって構成されている。
例えば、ポリメチルメタクリレート（PMMA）、溶融石
英、ゼロデユア、及びポリカーボネートは、このための
好適な材質であって、機械的剛性や強度も十分である。
プラテン11の総てを光学的に透明としてもよいが、薄厚
化された領域14の下部に位置するプラテン11の部分のみ
が透明となっていればよい。しかしながら、プラテン11
のほぼ全部を透明にしておけば、薄厚化された領域14の
位置設定に際しての自由度を上げることができる利点が
生まれる。

【００１８】また更には、薄厚化された領域14の下に位
置する、プラテン11の区画を除去することによって、薄
厚化された領域14の下に位置するプラテン11の部分を光
学的に透明にすることもできる。

【００１９】図1では、検出装置50は単一のものとして
描かれているが、これは単に説明の都合によるものであ
る。従って、本発明の或る実施例では、複数のセンサ
が、単一又は複数の薄厚化された領域14の下かつ近傍の
異なった位置に置かれる。なお、本発明の実施例におけ
る単一又は複数の薄厚化された領域14によって、デバイ
ス表面42への光学的アクセスが可能となることが了解さ
れる。

【００２０】また、図1に描かれている装置に、信号52a
を計算装置53に送るためのフィードバック系52を組み込
むこともできる。信号52aは、例えばプラテン駆動機構2
0からの回転速度即ち角速度を表わすシステム関連信号
等の各種の信号の内の任意のものを表わしている。ま
た、信号52aは、例えば、スラリー組成の化学的変化を
表わすためのpHモニターからの、又は、デバイス表面42
上の或る点での膜厚値を表わすための、検出装置50等の
膜厚モニタリングセンサーからの研磨状態信号であって
もよい。信号52aは、フィードバック系52を通じて計算
装置53に送られる。計算装置53は、信号52a等の信号を
受けて評価するためのソフトウエアルーチンをメモリー
にコードした汎用計算機であってもよいし、特定用途の
ために基本的に固定プログラム化された特定用途用計算
機であってもよいし、汎用計算機と特定用途用計算機と
を組み合せたものであってもよい。

【００２１】形態の如何によらず、計算装置53は一つ又
は複数の入力信号52aを受けて、メモリー内にコードし
ているルーチンを用いて一つ又は複数の出力信号52b、5
2c、52d、及び52eをその結果として出力する。各出力信
号52b、52c、52d、及び52eは、本明細書記載の本発明の
実施例の各種サブシステムの一つ又は複数の動的プロセ
ス制御を実施するための制御信号とすることができる。

【００２２】例えば、光学的同時厚さ検出装置50からの
入力信号52aを受けて、計算装置53はデバイス表面42で
の除去率を算出することができる。これに対し今度は、
計算装置53によって受領され評価された入力信号52aに
基づいて、例えば、プラテン駆動機構20、プラテン押圧
機構48、スラリー供給装置32、キャリア運動機構44の総
て又はそれらのうちの幾つかからなるプロセス変数を動
的制御することができる。また、一つ又は複数の出力信
号52b-52eは、オペレーターの注意を促すための情報表
示信号又は警告信号とすることもできる。例えば、加工
処理停止を告げる出力信号52b-52eを計算装置53が生成
するようにもできる。

【００２３】計算装置53は、検出装置50からの入力信号
52aを受けて評価するだけでなく、オペレーター又は他
の計算装置（不図示）からのプロセスプログラム入力を
受けることができる。かくして、計算装置53は、本発明
のCMPシステムの実施例における実質的に総ての機能の
制御のために使用される。

【００２４】図2は、本発明による薄厚化された研磨パ
ッドを有するCMP装置の他の実施例の一部を示す断面図
である。突起部140を有し、表面120を持つプラテン110
は、中心点6を通る第一の垂直軸22を軸として回転可能
である。加工面16と薄厚化された領域14とを有する研磨
パッド2は、プラテン110の表面120に、突起部140が研磨
パッド2の薄厚化された領域14と位置合わせされるよう
にして、糊付け又はその他の通常の方法で貼り付けられ
ている。研磨パッド2は、光学的透過性を増大させるこ
とと、実質的に平坦な加工面16を維持しつつ研磨パッド
2を表面120に付着させるようにすることのために、プラ
テン110の表面120に対向する側から薄厚化されている。

【００２５】プラテン11について前記したのと同様に、
プラテン110についても、その一部又は総てが、光学的
に透過性及び均質性の良い材質によって構成されてい
る。プラテン110が部分的にのみ、光学的に透過性及び
均質性の良い材質によって構成されている場合には、突
起部140も同じ光学的に透明な材質からなっている。こ
のようにして、前述したように、薄厚化された領域14と
光学的に透明な突起部140とによって、検出装置が同時
プロセスモニタリングを実行するためのより容易な光学
的アクセスが提供されている。研磨パッド2の薄厚化さ
れた領域は、異なった形状であったり、異なった位置に
あったり、単層の研磨パッド又は多層の研磨パッドに対
して複数の場所に分布したりしていてもよいが、これら
に丁度対応してプラテン110の突起部140も、研磨パッド
2に適応すべく、異なった形状であったり、異なった位
置にあったり、複数の場所に分布したりしているものと
理解できるであろう 。

【００２６】突起部140があることによって、研磨パッ
ド2の位置合わせがより容易になり、また、研磨パッド2
とプラテン110との付着即ち連結のための表面積が増加
していることを、理解できるであろう。また更には、突
起部140が研磨パッド2の薄厚部14を下から機械的に支持
して実質的に平坦な加工面16変形するのを防止してい
る。

【００２７】尚、プラテン110を具備した本発明による
実施例は、プラテン11を具備した実施例における同時プ
ロセスモニタリングに係る前記の利点の総てを有してい
る。

【００２８】以上では、性能が向上した平坦化システム
を実現した本発明による実施例が記載されている。本発
明による実施例によれば、従来技術によるシステムに比
べて、被研磨中の基板の被研磨表面へのより機能強化さ
れた光学的なアクセスが可能となり、これにより、厚さ
及び終点検出等の平坦化プロセスの連続的同時モニタリ
ング並びに動的プロセス制御が可能となる。

【００２９】図3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。選択に従って、ステップＳ２０１〜Ｓ２０４
のいずれかに進む。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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化学機械研磨装置を
用いているため、厚さ及び終点検出等の平坦化プロセス
の連続的同時モニタリング並びに動的プロセス制御が可
能となる。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。

【００３５】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。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来技術によるシステムに比べて、被研磨中の基板の被
研磨表面へのより機能強化された光学的なアクセスが可
能となり、これにより、厚さ及び終点検出等の平坦化プ
ロセスの連続的同時モニタリング並びに動的プロセス制
御が可能となる。

【００３７】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可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による薄厚化された研磨パッドを有する
CMP装置の一部を示す断面図である。

【図２】本発明による薄厚化された研磨パッドを有する
CMP装置の更なる実施例の一部を示す断面図である。

【図３】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。

【符号の説明】

2 研磨パッド 11、110 プラテン 12 平坦な上面 14 薄厚化された領域 16 加工面 36 キャリア 40 ウエハ 50 検出装置 52 フィードバック系 53 計算装置 140 突起部

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平坦な上面を持つプラテンと、 前記平坦な上面に対して平行な加工面を持ち、前記平坦
   な上面に付された研磨パッドであって、該研磨パッドは
   第一の面に凹部が形成されて、前記第一の面と反対側の
   前記研磨パッドの第二の面のうちの前記凹部の近傍に薄
   厚化された領域を有する研磨パッドと、 基板表面を前記加工面に対して近接又は接触させて保持
   するように配されたキャリアとを有することを特徴とす
   る化学機械研磨装置。
2. 【請求項２】 前記薄厚化された領域は、光学的透過性
   を持つことを特徴とする請求項1に記載の化学機械研磨
   装置。
3. 【請求項３】 前記第二の面は前記加工面であることを
   特徴とする請求項1または2に記載の化学機械研磨装置。
4. 【請求項４】 前記薄厚化された領域を通して光学的に
   研磨状態をモニターするための少なくとも一つの検出装
   置を更に有することを特徴とする請求項2または3に記載
   の化学機械研磨装置。
5. 【請求項５】 前記薄厚化された領域の下にある前記プ
   ラテンの部分が光学的透過性を持つことを特徴とする請
   求項4に記載の化学機械研磨装置。
6. 【請求項６】 運転制御のための、前記検出装置と結合
   されたフィードバック系を更に有することを特徴とする
   請求項4または5に記載の化学機械研磨装置。
7. 【請求項７】 プラテンの平坦な上面に研磨パッドを供
   する段階であって、該研磨パッドは前記平坦な上面に対
   して平行な加工面を持ち、前記研磨パッドは第一の面に
   凹部が形成されて、前記第一の面と反対側の前記研磨パ
   ッドの第二の面のうちの前記凹部の近傍に薄厚化された
   領域を有する段階と、 基板表面に接して前記加工面を回転させる段階とを有す
   ることを特徴とする基板表面の平坦化方法。
8. 【請求項８】 前記薄厚化された領域を通して前記基板
   表面の平坦化を光学的にモニタリングする段階であっ
   て、該表面平坦化モニタリングによって信号が生成され
   る段階と、 前記表面平坦化を連続的に評価するために前記信号を収
   集する段階とを更に有することを特徴とする請求項7に
   記載の基板表面の平坦化方法。
9. 【請求項９】 前記連続的評価からフィードバック信号
   を生成する段階と、 前記表面平坦化を連続的に制御するために前記フィード
   バック信号を使用する段階とを更に有することを特徴と
   する請求項8に記載の基板表面の平坦化方法。
10. 【請求項１０】 突起部が付いた上面を持つプラテン
    と、 平坦な加工面を持つ、前記上面に付された研磨パッドで
    あって、該研磨パッドは第一の面に凹部が前記上面の近
    傍にくるように形成されて、前記第一の面と反対側の前
    記研磨パッドの第二の面のうちの前記凹部の近傍に薄厚
    化された領域を持つように薄厚化され、前記突起部が前
    記凹部と位置合わせされ結合される研磨パッドとを有す
    ることを特徴とする化学機械研磨装置。
11. 【請求項１１】 前記薄厚化された領域が光学的透過性
    を持つことを特徴とする請求項10に記載の化学機械研磨
    装置。
12. 【請求項１２】 前記薄厚化された領域を通して光学的
    に研磨状態をモニターするための少なくとも一つの検出
    装置を更に有することを特徴とする請求項11に記載の化
    学機械研磨装置。
13. 【請求項１３】 前記突起部及び該突起部の下部を有す
    る前記プラテンの部分が光学的透過性を持つことを特徴
    とする請求項12に記載の化学機械研磨装置。
14. 【請求項１４】 運転制御のための、前記検出装置と結
    合されたフィードバック系を更に有することを特徴とす
    る請求項12または13に記載の化学機械研磨装置。
15. 【請求項１５】 プラテンの突起部が付いた上面に研磨
    パッドを供する段階であって、該研磨パッドは前記上面
    に対して平行な加工面を持ち、前記研磨パッドは第一の
    面に凹部が、前記上面の近傍にくるように形成されて、
    前記第一の面と反対側の前記研磨パッドの第二の面のう
    ちの前記凹部の近傍に薄厚化された領域を持つように薄
    厚化され、前記突起部が前記凹部と位置合わせされ前記
    凹部内に突入している段階と、 基板表面に接して前記加工面を回転させる段階と有する
    ことを特徴とする基板表面の平坦化方法。
16. 【請求項１６】 前記薄厚化された領域を通して前記基
    板表面の平坦化を光学的にモニタリングする段階であっ
    て、該表面平坦化モニタリングによって信号が生成され
    る段階と、 前記表面平坦化を連続的に評価するために前記信号を収
    集する段階とを更に有することを特徴とする請求項15に
    記載の基板表面の平坦化方法。
17. 【請求項１７】 前記連続的評価からフィードバック信
    号を生成する段階と、 前記表面平坦化を連続的に制御するために前記フィード
    バック信号を使用する段階とを更に有することを特徴と
    する請求項16に記載の基板表面の平坦化方法。
18. 【請求項１８】 第一の面に凹部が形成されて、前記第
    一の面と反対側の第二の面のうちの前記凹部の近傍に薄
    厚化された領域を有することを特徴とする研磨パッド。
19. 【請求項１９】 前記薄厚化された領域は、光学的透過
    性を持つことを特徴とする請求項18に記載の研磨パッ
    ド。
20. 【請求項２０】 請求項1、2、3、4、5、6、10、11、1
    2、13、14のいずれかに記載の化学機械研磨装置を用い
    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。