JP2006147773A - Polishing apparatus and polishing method - Google Patents

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達也 小濱
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polishing apparatus which can supply a polishing solution uniformly and sufficiently to a surface to be polished of a polishing object. <P>SOLUTION: The polishing apparatus is provided with a polishing table 22 having a polishing surface 52, and a top ring 24 to hold a semiconductor wafer W and press down it to a polishing surface 52. In addition, it is also provided with a polishing solution supply port 57 to supply a polishing solution Q to the polishing surface 52; and a moving mechanism to move the polishing solution supply port 57 so that the polishing solution Q may be uniformly given to the entire surface of the semiconductor wafer W, according to the relative movement between the semiconductor wafer W and the polishing surface 52. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、研磨装置および研磨方法に係り、特に半導体ウェハなどの研磨対象物を研磨して平坦化する研磨装置および研磨方法に関するものである。 The present invention relates to a polishing apparatus and a polishing method, it relates to a polishing apparatus and a polishing method for planarizing particularly polishing a workpiece such as a semiconductor wafer.
また、本発明は、配線形成方法に係り、特に半導体ウェハなどの基板上に導電膜による配線を形成する配線形成方法に関するものである。 Further, the present invention relates to a wiring forming method, and more particularly to a wiring forming method for forming a wiring by the conductive film on a substrate such as a semiconductor wafer.

近年、半導体デバイスの高集積化が進むにつれて回路の配線が微細化し、配線間距離もより狭くなりつつある。 Recently, the circuit wiring as higher integration of semiconductor devices proceeds finer, the wiring distance is becoming narrower. 特に線幅が0.5μm以下の光リソグラフィの場合、焦点深度が浅くなるためステッパーの結像面の平坦度を必要とする。 Particularly in the case of the line width is 0.5μm or less of optical lithography, require flatness of the focal plane of the stepper because the depth of focus becomes shallow. このような半導体ウェハの表面を平坦化する一手段として、化学機械研磨(CMP)を行うポリッシング装置が知られている。 The surface of the semiconductor wafer as a means for flattening, a polishing apparatus has been known to perform chemical mechanical polishing (CMP).

この種の化学機械研磨(CMP)装置は、研磨パッドを上面に有する研磨テーブルとトップリングとを備えている。 Chemical-mechanical polishing of this kind (CMP) apparatus comprises a polishing table and the top ring with a polishing pad on the top surface. そして、研磨テーブルとトップリングとの間に半導体ウェハを介在させて、研磨パッドの表面に砥液(スラリ)を供給しつつ、トップリングによって半導体ウェハを研磨テーブルに押圧して、半導体ウェハの表面を平坦かつ鏡面状に研磨している。 Then, the semiconductor wafer is interposed between the polishing table and the top ring, while supplying polishing liquid (slurry) to the surface of the polishing pad, to press the semiconductor wafer to the polishing table by the top ring, the surface of the semiconductor wafer the are polished to a flat mirror finish.
特開2002−113653号公報 JP 2002-113653 JP 特開平10−58309号公報 JP-10-58309 discloses 特開平10−286758号公報 JP 10-286758 discloses 特開2003−133277号公報 JP 2003-133277 JP 特開2001−237208号公報 JP 2001-237208 JP

本発明は、研磨液を研磨対象物の被研磨面に均一かつ効率的に供給することができる研磨装置を提供することを第1の目的とする。 The present invention is to provide a polishing apparatus which can be supplied uniformly and efficiently polishing liquid onto the polishing surface of the polishing object and the first object.
本発明は、研磨液を研磨面と研磨対象物との間に安定的に供給することができる研磨装置を提供することを第2の目的とする。 The present invention is to provide a polishing apparatus which can be supplied stably between the polishing object and the polishing surface of the polishing liquid and the second object.
本発明は、研磨圧力が低く相対速度が高い条件においても、適量の研磨液を研磨面に保持して研磨面上に均一な研磨液膜を形成することができる研磨装置を提供することを第3の目的とする。 The present invention, even in the relative speed is high condition low polishing pressure, a to provide a polishing apparatus which can form a uniform polishing liquid film on the polished surface to hold a suitable amount of polishing liquid to the polishing surface 3 for the purpose of.
本発明は、研磨面における研磨液の保持量を増やし、研磨液の使用効率を向上させることができる研磨装置を提供することを第4の目的とする。 The present invention is to increase the amount retention of the polishing liquid in the polishing surface, and a fourth object of providing a polishing liquid polishing apparatus capable of improving the use efficiency.
本発明は、研磨面を常に清浄な状態に保つことができ、装置の研磨特性を安定させることができる研磨装置および研磨方法を提供することを第5の目的とする。 The present invention can keep the polishing surface is always clean state, and to provide a polishing apparatus and a polishing method can be stabilized polishing characteristics of the apparatus fifth object.
本発明は、主研磨工程の後に研磨対象物の被研磨面に付着している研磨液等の残留物を効果的に洗浄および除去することができる研磨方法を提供することを第6の目的とする。 The present invention includes a providing a polishing method capable of efficiently cleaning and removing residues of polishing liquid or the like adhering to the surface to be polished of the polishing object after the main polishing step sixth object to.
本発明は、多ステップ研磨における前の工程が後の工程に負荷をかけることを防止することができる研磨方法を提供することを第7の目的とする。 The present invention is to provide a polishing method capable of preventing the loading the previous step after step in a multi-step polishing and seventh object of.
本発明は、ディフェクトを生じさせずに配線を形成することができる配線形成方法を提供することを第8の目的とする。 The present invention is directed to the eighth object of thereof is to provide a wiring forming method capable of forming a wiring without causing defects.

本発明の第1の態様によれば、研磨液を研磨対象物の被研磨面に均一かつ効率的に供給することができる研磨装置が提供される。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a polishing apparatus capable of supplying uniform and efficient polishing liquid onto the polishing surface of a polishing object. この研磨装置は、研磨面を有する研磨テーブルと、研磨対象物を保持し、該研磨対象物を上記研磨面に押圧するトップリングとを備えている。 The polishing apparatus includes a polishing table having a polishing surface, holding the polishing object, the polishing object and a top ring for pressing the said polishing surface. また、研磨装置は、上記研磨面に研磨液を供給する研磨液供給口と、上記研磨液が上記研磨対象物と上記研磨面との相対移動により上記研磨対象物の全面に均一に行き渡るように上記研磨液供給口を移動させる移動機構とを備えている。 The polishing apparatus, as a polishing liquid supply port for supplying a polishing liquid to the polishing surface, the polishing liquid is distributed uniformly across the entire surface of the polishing object by a relative movement between the polishing object and the polishing surface and a moving mechanism for moving the polishing liquid supply port.

このように、研磨液供給口を研磨中に移動させることで研磨液を研磨対象物の被研磨面に均一かつ効率的に供給することができる。 Thus, it is possible to supply uniformly and efficiently polishing liquid onto the polishing surface of a polishing object by moving a polishing liquid supply port during polishing. すなわち、研磨対象物の被研磨面への研磨液の供給量の分布を均一にすることができるので、研磨レートを改善し、研磨レートの面内均一性を向上させることができる。 That is, since the supply amount of the distribution of the polishing liquid to the surface to be polished of the polishing object can be made uniform to improve the polishing rate, it is possible to improve the in-plane uniformity of the polishing rate. また、効率的な研磨液の供給が実現されるので、研磨液の使用量を減少させることができ、研磨液の無駄をなくして研磨コストを低減することができる。 Further, since the supply of efficient polishing liquid is achieved, it is possible to reduce the amount of the polishing liquid, it is possible to reduce the polishing cost by eliminating waste of polishing liquid.

本発明の第2の態様によれば、研磨液を研磨対象物の被研磨面に均一かつ効率的に供給することができる研磨装置が提供される。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a polishing apparatus capable of supplying uniform and efficient polishing liquid onto the polishing surface of a polishing object. この研磨装置は、研磨面を有する研磨テーブルと、研磨対象物を保持し、該研磨対象物を上記研磨面に押圧するトップリングとを備えている。 The polishing apparatus includes a polishing table having a polishing surface, holding the polishing object, the polishing object and a top ring for pressing the said polishing surface. また、研磨装置は、上記研磨面に研磨液を供給する複数の研磨液供給口と、上記研磨液が上記研磨対象物と上記研磨面との相対移動により上記研磨対象物の全面に均一に行き渡るように上記研磨液供給口からの上記研磨液の供給量を制御する液量制御機構とを備えている。 The polishing apparatus includes a plurality of polishing liquid supply port for supplying a polishing liquid to the polishing surface, the polishing liquid is distributed uniformly across the entire surface of the polishing object by a relative movement between the polishing object and the polishing surface and a liquid amount control mechanism for controlling the feed rate of the polishing liquid from the polishing liquid supply port as.

このように、各研磨液供給口からの研磨液の供給量を制御することで研磨液を研磨対象物の被研磨面に均一かつ効率的に供給することができる。 Thus, it is possible to supply uniformly and efficiently polishing liquid onto the polishing surface of a polishing object by controlling the supply amount of the polishing liquid from the polishing liquid supply port. すなわち、研磨対象物の被研磨面への研磨液の供給量の分布を均一にすることができるので、研磨レートを改善し、研磨レートの面内均一性を向上させることができる。 That is, since the supply amount of the distribution of the polishing liquid to the surface to be polished of the polishing object can be made uniform to improve the polishing rate, it is possible to improve the in-plane uniformity of the polishing rate. また、効率的な研磨液の供給が実現されるので、研磨液の使用量を減少させることができ、研磨液の無駄をなくして研磨コストを低減することができる。 Further, since the supply of efficient polishing liquid is achieved, it is possible to reduce the amount of the polishing liquid, it is possible to reduce the polishing cost by eliminating waste of polishing liquid.

本発明の第3の態様によれば、研磨液を研磨対象物の被研磨面に均一かつ効率的に供給することができる研磨装置が提供される。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a polishing apparatus capable of supplying uniform and efficient polishing liquid onto the polishing surface of a polishing object. この研磨装置は、研磨面を有する研磨テーブルと、研磨対象物を保持し、該研磨対象物を上記研磨面に押圧するトップリングとを備えている。 The polishing apparatus includes a polishing table having a polishing surface, holding the polishing object, the polishing object and a top ring for pressing the said polishing surface. また、研磨装置は、研磨液を分散させて上記研磨面に供給する分散部材と、上記分散部材に研磨液を供給する研磨液供給口とを備えている。 The polishing apparatus includes a dispersion member supplied to the polishing surface of the polishing liquid is dispersed, and a polishing liquid supply port for supplying a polishing liquid to the dispersion member.

このように、研磨液供給口からの研磨液を分散部材により分散して研磨面に供給することができるので、研磨対象物の被研磨面への研磨液の供給量の分布を均一にすることができる。 Thus, since the polishing liquid from the polishing liquid supply port can be supplied to the polishing surface dispersed by the dispersion members, it is made uniform supply amount of the distribution of the polishing liquid to the surface to be polished of the polishing object can. したがって、研磨レートを改善し、研磨レートの面内均一性を向上させることができる。 Therefore, to improve the polishing rate, it is possible to improve the in-plane uniformity of the polishing rate.

本発明の第4の態様によれば、研磨液を研磨対象物の被研磨面に均一かつ効率的に供給することができる研磨装置が提供される。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a polishing apparatus capable of supplying uniform and efficient polishing liquid onto the polishing surface of a polishing object. この研磨装置は、研磨面を有する研磨テーブルと、研磨対象物を保持し、該研磨対象物を上記研磨面に押圧するトップリングとを備えている。 The polishing apparatus includes a polishing table having a polishing surface, holding the polishing object, the polishing object and a top ring for pressing the said polishing surface. また、研磨装置は、上記研磨面に研磨液を供給する研磨液供給口と、上記研磨液供給口から上記研磨面に供給された研磨液を分散させて上記研磨対象物と上記研磨面との間に供給する分散部材とを備えている。 The polishing apparatus, a polishing liquid supply port for supplying a polishing liquid to the polishing surface from the polishing liquid supply port by dispersing polishing liquid supplied to the polishing surface of the polishing object and the polishing surface and a dispersing member for supplying between.

このように、研磨液供給口から供給された研磨液を分散部材により分散することができるので、研磨対象物の被研磨面への研磨液の供給量の分布を均一にすることができる。 Thus, since the polishing liquid supplied from the polishing liquid supply port can be dispersed by the dispersion member can be made uniform supply amount of the distribution of the polishing liquid to the surface to be polished of the polishing target. したがって、研磨レートを改善し、研磨レートの面内均一性を向上させることができる。 Therefore, to improve the polishing rate, it is possible to improve the in-plane uniformity of the polishing rate.

本発明の第5の態様によれば、研磨液を研磨面と研磨対象物との間に安定的に供給することができる研磨装置が提供される。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a polishing apparatus capable of stably supplied between the polishing object and the polishing surface of the polishing liquid. この研磨装置は、研磨面を有する研磨テーブルと、研磨対象物を保持し、該研磨対象物を上記研磨面に押圧するトップリングとを備えている。 The polishing apparatus includes a polishing table having a polishing surface, holding the polishing object, the polishing object and a top ring for pressing the said polishing surface. 上記トップリングは、上記研磨対象物の外周縁を保持するリング状のリテーナリングを備えている。 It said top ring has a ring-shaped retainer ring for holding the outer peripheral edge of the object to be polished. 上記リテーナリングの上記研磨面と接触する面には、該リテーナリングの外周面と内周面とを連通する溝が形成されている。 The surface in contact with the abrasive surface of the retainer ring, the groove that communicates the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the retainer ring is formed. 上記リテーナリングの溝の上記外周面における開口率は約10%〜約50%である。 Aperture ratio of the outer peripheral surface of the groove of the retainer ring is about 10% to about 50%.

このように、トップリングのリテーナリングに外周面と内周面とを連通する溝を形成することにより、研磨液を研磨面と研磨対象物との間に安定的に供給することができる。 Thus, by forming a groove for communicating the outer peripheral surface and the inner peripheral surface to the retainer ring of the top ring can be stably supplied between the polishing object and the polishing surface of the polishing liquid. また、リテーナリングの溝の上記外周面における開口率を約10%〜約50%とすれば、研磨面と研磨対象物との間に研磨液を有効に供給することができ、安定した研磨レートを得ることができるとともに、溝を介して反応後の不活性な研磨液を効果的に外部に排出することができる。 Moreover, if about 10% to about 50% aperture ratio in the peripheral surface of the groove of the retainer ring can effectively supplying a polishing liquid between the polishing object and the polishing surface, stable polishing rate it is possible to obtain, can be discharged effectively outside inert polishing solution after the reaction through the groove.

本発明の第6の態様によれば、研磨圧力が低く相対速度が高い条件においても、適量の研磨液を研磨面に保持して研磨面上に均一な研磨液膜を形成することができる研磨装置が提供される。 According to a sixth aspect of the present invention, even in the relative speed is high condition low polishing pressure, polishing which can form a uniform polishing liquid film on the polished surface to hold a suitable amount of polishing liquid to the polishing surface apparatus is provided. この研磨装置は、研磨面を有する研磨テーブルと、研磨対象物を保持し、該研磨対象物を上記研磨面に押圧するトップリングとを備えている。 The polishing apparatus includes a polishing table having a polishing surface, holding the polishing object, the polishing object and a top ring for pressing the said polishing surface. また、研磨装置は、上記研磨面に研磨液を供給する少なくとも1つの研磨液供給口と、上記研磨面と上記研磨対象物とを2m/s以上の相対速度で相対運動させる相対運動機構とを備えている。 The polishing apparatus includes a polishing liquid at least one polishing liquid supply port for supplying to the polishing surface, and a relative movement mechanism for relatively moving the said polishing surface and the polishing object in 2m / s or more relative velocity It is provided. 上記研磨面は、断面積が0.38mm 以上の溝を有している。 The abrasive surface has a cross-sectional area has a 0.38 mm 2 or more grooves.

このように、大きな断面積を有する溝を研磨面に形成することで、研磨圧力が低く相対速度が高い条件においても、適量の研磨液を研磨面に保持して研磨面上に均一な研磨液膜を形成することができる。 Thus, large grooves having a cross-sectional area by forming the polishing surface, even in the relative speed is high condition low polishing pressure, a uniform polishing liquid onto the polishing surface maintains a proper amount of the polishing liquid to the polishing surface it is possible to form a film.

本発明の第7の態様によれば、研磨面における研磨液の保持量を増やし、研磨液の使用効率を向上させることができる研磨装置が提供される。 According to a seventh aspect of the present invention, increasing the amount retention of the polishing liquid in the polishing surface, the polishing apparatus is provided which can improve the use efficiency of the polishing liquid. この研磨装置は、研磨面を有する研磨テーブルと、研磨対象物を保持し、該研磨対象物を上記研磨面に押圧するトップリングと、上記研磨面に研磨液を供給する研磨液供給口とを備えている。 The polishing apparatus includes a polishing table having a polishing surface, holding the polishing object, the object to be polished and the top ring for pressing the said polishing surface, and a polishing liquid supply port for supplying a polishing liquid to the polishing surface It is provided. 上記研磨面は、開口面積が2.98mm 以上の孔を複数有している。 The abrasive surface has an opening area has a plurality of 2.98 mm 2 or more holes.

このように、大きな開口面積を有する複数の孔を研磨面に形成することで、研磨面における研磨液の保持量を増やすことができ、研磨液の使用効率を向上させることができる。 Thus, by forming a plurality of pores having a large open area on the polished surface, it is possible to increase the holding amount of the polishing liquid in the polishing surface, thereby improving the use efficiency of the polishing liquid. したがって、研磨液の使用量を減少させることができ、研磨コストを大幅に低減することができる。 Therefore, it is possible to reduce the amount of the polishing liquid, the polishing cost can be greatly reduced.

本発明の第8の態様によれば、研磨対象物に研磨液を均一に供給することができる研磨装置が提供される。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a polishing apparatus capable of uniformly supplying a polishing liquid to the polishing object. この研磨装置は、研磨面を有する研磨テーブルと、上記研磨面に研磨液を供給する複数の研磨液供給口とを備えている。 The polishing apparatus includes a polishing table having a polishing surface, and a plurality of polishing liquid supply port for supplying a polishing liquid to the polishing surface. また、研磨装置は、上記複数の研磨液供給口から延び、研磨装置の外部に設置された研磨液循環系にそれぞれ直接接続される複数の研磨液供給ラインを備えている。 The polishing apparatus has a plurality of polishing liquid supply line in which the extending plurality of polishing liquid supply ports, each of which is directly connected to the outside is installed polishing liquid circulation system of the polishing apparatus.

このような構成により、研磨対象物への均一な研磨液供給が可能となり、研磨レートを改善し、研磨レートの面内均一性を大幅に向上させることができる。 Such a configuration enables uniform polishing liquid supply to the object to be polished, and improve the polishing rate, in-plane uniformity of the polishing rate can be greatly improved.

本発明の第9の態様によれば、研磨面を常に清浄な状態に保つことができ、装置の研磨特性を安定させることができる研磨装置が提供される。 According to a ninth aspect of the present invention, it is possible to maintain the polished surface constantly clean state, there is provided a polishing apparatus capable of stabilizing the polishing characteristics of the device. この研磨装置は、研磨面を有する研磨テーブルと、研磨対象物を保持し、該研磨対象物を上記研磨面に押圧するトップリングと、上記研磨面に向けて洗浄液と気体の混合流体を噴射する流体噴射機構とを備えている。 The polishing apparatus includes a polishing table having a polishing surface, holding the polishing object, for injecting the polishing object and the top ring for pressing the said polishing surface, a mixed fluid of washing liquid and a gas toward the polishing surface and a fluid-ejection mechanism. また、研磨装置は、上記流体噴射機構に対して上記研磨面の移動方向の下流側に配置され、上記混合流体を上記研磨面から排出する排出機構を備えている。 The polishing device is disposed on the downstream side in the moving direction of the polishing surface relative to the fluid-ejection mechanism is provided with a discharge mechanism for discharging the mixed fluid from the abrasive surface.

このような排出機構により、流体噴射機構からの洗浄液を即時に研磨面の外部に排出することができ、研磨面を常に清浄な状態に保つことができる。 Such discharge mechanism, can be discharged to the outside of the polishing surface cleaning liquid from the fluid-ejection mechanism immediately, it is possible to maintain the polished surface is always clean. したがって、研磨装置の研磨特性を安定させることができ、研磨中に流体噴射機構によるアトマイジング(In-situアトマイジング)が可能となる。 Therefore, the polishing characteristics of the polishing apparatus can be stabilized, atomizing by the fluid-ejection mechanism (an In-situ atomizing) is possible during polishing.

本発明の第10の態様によれば、研磨面を常に清浄な状態に保つことができ、装置の研磨特性を安定させることができる研磨方法が提供される。 According to a tenth aspect of the present invention, it is possible to maintain the polished surface constantly clean state, a polishing method capable of stably is provided a polishing characteristics of the device. この研磨方法においては、研磨対象物が研磨テーブルの研磨面に押圧され、上記研磨面と上記研磨対象物との相対運動により研磨される。 In this polishing method, polishing object is pressed against the polishing surface of the polishing table, it is polished by relative movement between the polishing surface and the polishing object. 研磨中に流体噴射機構により上記研磨面に向けて洗浄液と気体の混合流体が噴射される。 Mixed fluid of washing liquid and a gas toward the polishing surface is ejected by fluid-ejection mechanism during polishing. 上記流体噴射機構に対して上記研磨面の移動方向の下流側に配置された排出機構により上記混合流体が上記研磨面から排出される。 The mixed fluid is discharged from the polishing surface by the discharge mechanism disposed on the downstream side in the moving direction of the polishing surface relative to the fluid-ejection mechanism.

このような研磨方法によれば、排出機構により流体噴射機構からの洗浄液を即時に研磨面の外部に排出することができ、研磨面を常に清浄な状態に保つことができる。 According to this polishing method, the washing liquid from the fluid-ejection mechanism immediately can be discharged to the outside of the polishing surface, it is possible to maintain the polished surface constantly clean state by the discharge mechanism. したがって、研磨装置の研磨特性を安定させることができ、研磨中に流体噴射機構によるアトマイジング(In-situアトマイジング)が可能となる。 Therefore, the polishing characteristics of the polishing apparatus can be stabilized, atomizing by the fluid-ejection mechanism (an In-situ atomizing) is possible during polishing.

本発明の第11の態様によれば、主研磨工程の後に研磨対象物の被研磨面に付着している研磨液等の残留物を効果的に洗浄および除去することができる研磨方法が提供される。 According to an eleventh aspect of the present invention, a polishing method capable of efficiently cleaning and removing residues of polishing liquid or the like adhering to the surface to be polished of the polishing object after the main polishing step is provided that. この研磨方法は、研磨対象物を13.79kPa以下の低圧で研磨する第1の研磨工程と、上記第1の研磨工程後に上記研磨対象物に水を供給しつつ該研磨対象物を13.79kPa以下の低圧かつ該研磨対象物と上記研磨面との相対速度が2m/s以上の高速で研磨する第2の研磨工程とを有している。 The polishing method, 13.79KPa a first polishing step of polishing a workpiece with the following low pressure 13.79KPa, the object to be polished while supplying water to the polishing object after the first polishing step the following relative speed between the low pressure and the polishing object and the polishing surface of and a second polishing step of polishing at a speed higher than 2m / s.

この方法によれば、研磨対象物を低圧で研磨した後に、研磨対象物の被研磨面に付着している研磨液等の残留物を効果的に洗浄および除去することができる。 According to this method, after polishing a workpiece at low pressure, it is possible to residues effectively clean and remove the polishing liquid or the like adhering to the surface to be polished of the polishing target.

本発明の第12の態様によれば、主研磨工程の後に研磨対象物の被研磨面に付着している研磨液等の残留物を効果的に洗浄および除去することができる研磨方法が提供される。 According to a twelfth aspect of the present invention, a polishing method capable of efficiently cleaning and removing residues of polishing liquid or the like adhering to the surface to be polished of the polishing object after the main polishing step is provided that. この研磨方法は、研磨対象物を13.79kPa以下の低圧で研磨する第1の研磨工程と、上記第1の研磨工程後に上記研磨対象物に薬液を供給しつつ該研磨対象物を13.79kPa以下の低圧かつ該研磨対象物と上記研磨面との相対速度が2m/s以上の高速で研磨する第2の研磨工程とを有している。 The polishing method, 13.79KPa a first polishing step of polishing a workpiece with the following low pressure 13.79KPa, while supplying a chemical liquid to the polishing object after the first polishing step the polishing object the following relative speed between the low pressure and the polishing object and the polishing surface of and a second polishing step of polishing at a speed higher than 2m / s.

この方法によれば、研磨対象物を低圧で研磨した後に、研磨対象物の被研磨面に付着している研磨液等の残留物を効果的に洗浄および除去することができる。 According to this method, after polishing a workpiece at low pressure, it is possible to residues effectively clean and remove the polishing liquid or the like adhering to the surface to be polished of the polishing target.

本発明の第13の態様によれば、多ステップ研磨、特に2ステップ研磨における前の工程が後の工程に負荷をかけることを防止することができる研磨方法が提供される。 According to a thirteenth aspect of the present invention, a multi-step polishing, a polishing method capable of preventing the loading the previous step after step in particular 2-step polishing it is provided. この研磨方法は、研磨対象物上に形成された第1膜の大部分を研磨して除去する第1の研磨工程と、上記第1膜の残留部分を、配線部分を残して第2膜が表面に露出するまで研磨して除去する第2の研磨工程とを有する。 The polishing method includes a first polishing step of polishing and removing the majority of the first film formed on the object to be polished, the residual portion of the first film, second film, leaving the wire portion and a second polishing step of polishing and removing until exposed to the surface. 第1の研磨工程から上記第2の研磨工程に移行するときの第1膜の膜厚分布を予め設定する。 The film thickness distribution of the first film is set in advance at the time of transition from the first polishing step to the second polishing step. 上記第1の研磨工程中に上記第1膜の厚さをうず電流センサにより測定して上記第1膜の膜厚分布を取得する。 Obtaining the thickness distribution of the first film was measured by eddy current sensor the thickness of the first layer in the first polishing step. 上記取得された第1膜の膜厚分布が上記予め設定された第1膜の膜厚分布に一致するように上記第1の研磨工程における研磨条件を調整する。 The acquired film thickness distribution of the first film to adjust polishing conditions in the first polishing step to match the film thickness distribution of the first layer which is the preset.

この方法によれば、実際の膜厚分布をモニタしながら、最終的に得たい膜厚分布を確実に得ることができる。 According to this method, while monitoring the actual film thickness distribution, the finally obtained like film thickness distribution can be obtained reliably. すなわち、第1の研磨工程から第2の研磨工程への切替を常に所望の膜厚分布で行うことができるので、第1の研磨工程が第2の研磨工程に負荷をかけることを防止することができる。 That is, since the switching from the first polishing step to the second polishing process can always be carried out with a desired film thickness distribution, the first polishing step is prevented from loading the second polishing step can. また、第2の研磨工程後のディッシングやエロージョンを抑制することができるとともに、第2の研磨工程の時間を短縮することができる。 Further, it is possible to suppress dishing or erosion after the second polishing step, it is possible to shorten the time of the second polishing step. したがって、生産性の向上とコスト削減にもつながる。 Thus, leading to the improvement and cost reduction of productivity.

本発明の第14の態様によれば、ディフェクトを生じさせずに配線を形成することができる配線形成方法が提供される。 According to a fourteenth aspect of the present invention, the wiring forming method capable of forming a wiring without causing defects is provided. この配線形成方法は、基板上に平坦な導電性の薄膜を形成する第1の工程と、上記平坦な導電性の薄膜をケミカルエッチングにより除去する第2の工程とを有している。 The wiring forming method includes a first step of forming a planar conductive thin film on a substrate, and a second step of removing by chemical etching the planar conductive film.

このように、基板上に平坦な導電性の薄膜を形成した後に、機械的な作用を伴わず、電気的な接続も必要としないケミカルエッチングにより、残った導電性の薄膜を除去するので、ディフェクトを生じさせずに配線を形成することができる。 Thus, after forming the flat conductive thin film on a substrate, without the mechanical action, the electrical connection does not require chemical etching, so to remove the remaining thin conductive film, the defect it is possible to form the wiring without causing.

本発明の第1から第4の態様によれば、研磨液を研磨対象物の被研磨面に均一かつ効率的に供給することができる。 According the first aspect of the present invention to the fourth aspect, it is possible to uniformly and efficiently supplying a polishing liquid onto the polishing surface of a polishing object.
本発明の第5の態様によれば、研磨液を研磨面と研磨対象物との間に安定的に供給することができる。 According to a fifth aspect of the present invention, it is possible to stably supplied between the polishing object and the polishing surface of the polishing liquid.
本発明の第6の態様によれば、研磨圧力が低く相対速度が高い条件においても、適量の研磨液を研磨面に保持して研磨面上に均一な研磨液膜を形成することができる。 According to a sixth aspect of the present invention, even in the relative speed is high condition low polishing pressure, it is possible to form a uniform polishing liquid film on the polished surface to hold a suitable amount of polishing liquid to the polishing surface.
本発明の第7の態様によれば、研磨面における研磨液の保持量を増やし、研磨液の使用効率を向上させることができる。 According to a seventh aspect of the present invention, increasing the amount retention of the polishing liquid in the polishing surface, thereby improving the use efficiency of the polishing liquid.
本発明の第8の態様によれば、研磨対象物に研磨液を均一に供給することができる。 According to an eighth aspect of the present invention, it is possible to uniformly supply a polishing liquid to the polishing object.
本発明の第9および第10の態様によれば、研磨面を常に清浄な状態に保つことができ、装置の研磨特性を安定させることができる。 According to the ninth and tenth aspect of the present invention, it is possible to maintain the polished surface constantly clean state, it is possible to stabilize the polishing characteristics of the device.
本発明の第11および第12の態様によれば、主研磨工程の後に研磨対象物の被研磨面に付着している研磨液等の残留物を効果的に洗浄および除去することができる。 According to the eleventh and twelfth aspects of the present invention, it can be effectively cleaned and remove residues of the polishing liquid or the like adhering to the surface to be polished of the polishing object after the main polishing step.
本発明の第13の態様によれば、多ステップ研磨における前の工程が後の工程に負荷をかけることを防止することができる。 According to a thirteenth aspect of the present invention, it is possible to prevent loading the previous step after step in a multi-step polishing.
本発明の第14の態様によれば、ディフェクトを生じさせずに配線を形成することができる。 According to a fourteenth aspect of the present invention, it is possible to form the wiring without causing defects.

以下、本発明に係る研磨装置の実施形態について図1から図36(b)を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of a polishing apparatus according to the present invention with reference to FIG. 36 (b) from 1 will be described in detail. なお、図1から図36(b)において、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。 Incidentally, in FIG. 36 (b) from 1, the same or corresponding components, and will not be repetitively described are denoted by the same reference numerals.

図1は、本発明に係る研磨装置の一実施形態を示す平面図である。 Figure 1 is a plan view showing an embodiment of a polishing apparatus according to the present invention. 図1に示すように、この研磨装置には、3つのウェハカセット10を装着できるようになっている。 As shown in FIG. 1, this polishing apparatus, and to be able to mount the three wafer cassette 10. これらのウェハカセット10に沿って走行機構12が設けられており、この走行機構12の上には、2つのハンドを有する第1搬送ロボット14が配置されている。 Travel mechanism 12 along these wafer cassette 10 is provided, on the driving mechanism 12, the first transfer robot 14 having two hands is disposed. 第1搬送ロボット14のハンドは、ウェハカセット10にアクセス可能となっている。 Hand of the first transfer robot 14 is capable of accessing the wafer cassette 10.

また、研磨装置は、4つの研磨ユニット20を備えており、これらの研磨ユニット20は装置の長手方向に沿って配列されている。 The polishing apparatus is provided with four polishing units 20, these polishing units 20 are arranged along the longitudinal direction of the device. それぞれの研磨ユニット20には、研磨面を有する研磨テーブル22と、半導体ウェハを保持しかつ半導体ウェハを研磨テーブル22に対して押圧しながら研磨するためのトップリング24と、研磨テーブル22に研磨液やドレッシング液(例えば、水)を供給するための研磨液供給ノズル26と、研磨テーブル22のドレッシングを行うためのドレッサ28と、液体(例えば純水)と気体(例えば窒素)の混合流体を霧状にして、1つまたは複数のノズルから研磨面に噴射するアトマイザ30とを備えている。 Each polishing unit 20, a polishing table 22 having a polishing surface, holding the semiconductor wafer and the top ring 24 for polishing while pressing the semiconductor wafer against the polishing table 22, a polishing liquid to the polishing table 22 and a dressing liquid (e.g., water) and the polishing liquid supply nozzle 26 for supplying, a dresser 28 for dressing the polishing table 22, the mixed fluid mist of the liquid (e.g., pure water) and gas (e.g., nitrogen) in the Jo, and a atomizer 30 for injecting the polishing surface of one or more nozzles.

研磨ユニット20の近傍には、長手方向に沿ってウェハを搬送する第1リニアトランスポータ32と第2リニアトランスポータ34とが設置されており、この第1リニアトランスポータ32のウェハカセット10側には、第1搬送ロボット14から受け取ったウェハを反転する反転機36が配置されている。 In the vicinity of the polishing units 20 are installed between the first linear transporter 32 for transporting the wafer and the second linear transporter 34 along the longitudinal direction, the wafer cassette 10 side of the first linear transporter 32 is reversing machine 36 for reversing a wafer received from the first transfer robot 14 is disposed.

また、この研磨装置は、第2搬送ロボット38と、第2搬送ロボット38から受け取ったウェハを反転する反転機40と、研磨後の半導体ウェハを洗浄する4つの洗浄機42と、反転機40および洗浄機42の間でウェハを搬送する搬送ユニット44とを備えている。 Further, the polishing apparatus includes a second transfer robot 38, the reversing machine 40 for reversing a wafer received from the second transfer robot 38, and four cleaning devices 42 for cleaning a semiconductor wafer after polishing, the reversing machine 40 and and a transfer unit 44 that transfers a wafer between the washer 42. これらの第2搬送ロボット38、反転機40、および洗浄機42は、長手方向に沿って直列に配置されている。 These second transfer robot 38, the reversing machine 40 and the cleaning device 42, are arranged in series along the longitudinal direction.

このような研磨装置において、ウェハカセット10内のウェハは、反転機36、第1リニアトランスポータ32、第2リニアトランスポータ34を経て各研磨ユニット20に導入される。 In such a polishing apparatus, wafers of the wafer cassette 10, the reversing machine 36, the first linear transporter 32, is introduced into the polishing unit 20 via the second linear transporter 34. 各研磨ユニット20ではウェハが研磨される。 Each polishing unit 20 the wafer is polished. 研磨後のウェハは、第2搬送ロボット38および反転機40を経て洗浄機42に導入され、ここで洗浄される。 Polished wafer is introduced into the cleaning device 42 via the second transfer robot 38 and the reversing machine 40, it is cleaned here. 洗浄後のウェハは、第1搬送ロボット14によりウェハカセット10に戻される。 Wafer after washing is returned to the wafer cassette 10 by the first transfer robot 14.

図2は、研磨ユニット20の一部を示す縦断面図である。 Figure 2 is a longitudinal sectional view showing a part of the polishing unit 20. 図2に示すように、研磨ユニット20の研磨テーブル22は、その下方に配置されたモータ50に連結されており、矢印で示すようにその軸心周りに回転可能になっている。 As shown in FIG. 2, the polishing table 22 of the polishing unit 20 is connected to a motor 50 disposed therebelow, and is rotatable on its axis around as indicated by the arrow. また、研磨テーブル22の上面には研磨面を有する研磨パッド(研磨布)52が貼設されている。 Further, the polishing pad (polishing cloth) 52 is affixed having a polishing surface on the upper surface of the polishing table 22. また、トップリング24はトップリングシャフト54に連結されており、トップリング24の下部外周部には、半導体ウェハWの外周縁を保持するリテーナリング56が設けられている。 Further, the top ring 24 is coupled to a top ring shaft 54, the lower outer peripheral portion of the top ring 24, the retainer ring 56 for holding the outer circumferential edge of the semiconductor wafer W is provided.

トップリング24は、モータ(図示せず)に連結されるとともに昇降シリンダ(図示せず)に連結されている。 The top ring 24 is coupled to an elevating cylinder (not shown) while being connected to a motor (not shown). これによって、トップリング24は、矢印で示すように昇降可能かつその軸心周りに回転可能になっており、半導体ウェハWを研磨パッド52に対して任意の圧力で押圧することができるようになっている。 Thus, the top ring 24, can now be pressed at any pressure vertically movable and which is rotatable about its axis, the semiconductor wafer W against the polishing pad 52 as shown by arrows ing.

このような構成の研磨ユニット20において、トップリング24の下面に半導体ウェハWを保持させ、回転している研磨テーブル22の上面の研磨パッド52に半導体ウェハWを昇降シリンダにより押圧する。 In the polishing unit 20 having such a configuration, by holding the semiconductor wafer W on the lower surface of the top ring 24 is pressed by the semiconductor wafer W to lift cylinder to the polishing pad 52 of the upper surface of the polishing table 22 which is rotating. そして、研磨液供給ノズル26の研磨液供給口57から研磨パッド52上に研磨液Qを供給し、半導体ウェハWの被研磨面(下面)と研磨パッド52の間に研磨液Qが存在した状態で半導体ウェハWの研磨が行われる。 Then, a state in which a polishing liquid Q is supplied, the polishing liquid Q between the polishing and the surface to be polished of the semiconductor wafer W (lower surface) pad 52 is present from the polishing liquid supply port 57 of the polishing liquid supply nozzle 26 onto the polishing pad 52 in polishing of the semiconductor wafer W is performed.

また、図2に示すように、研磨テーブル22の内部には、半導体ウェハWの膜厚を測定するうず電流センサ58が埋設されている。 Further, as shown in FIG. 2, in the interior of the polishing table 22, the eddy current sensor 58 for measuring the thickness of the semiconductor wafer W is embedded. うず電流センサ58からの配線60は、研磨テーブル22および支持軸62内を通り、支持軸62の軸端に設けられたロータリコネクタ(またはスリップリング)64を経由してコントローラ66に接続されている。 Wiring 60 from the eddy current sensor 58 passes through the polishing table 22 and the support shaft 62, and is connected to the controller 66 via the rotary connector (or slip ring) 64 provided on the shaft end of the support shaft 62 . このうず電流センサ58が半導体ウェハWの下方を通過している間、通過軌跡上で連続的に半導体ウェハWの表面に形成された銅膜等の導電膜の膜厚を検出できるようになっている。 While the eddy current sensor 58 is passing under the semiconductor the wafer W, is capable of detecting the thickness of the conductive film of copper film or the like formed on the surface of the continuous semiconductor wafer W on the passing track there.

ここで、半導体デバイスのさらなる高速化への要求に伴い、デバイス内の配線間の絶縁膜をより誘電率の小さい材料(例えばLow-k材など)にすることが検討されている。 Here, with the demand for higher speed of semiconductor devices, it is more dielectric constant material having a small insulating film between the wirings in the device (e.g., Low-k materials) has been studied. このような低誘電率材料は多孔質で機械的に脆い性質を有するため、Low-k材を用いた銅ダマシン配線の平坦化研磨プロセスにおいては、研磨時の半導体ウェハにかかる圧力(研磨圧力)を可能な限り小さくする(例えば13.79kPa(2psi)以下にする)ことが要求されている。 Such low dielectric constant material because of its mechanical brittle porous, in planarization polishing process of the copper damascene wiring using a Low-k material, the pressure applied during the polishing of the semiconductor wafer (polishing pressure) it is required to as much as possible to reduce (e.g., to less than 13.79kPa (2psi)).

しかしながら、一般に、研磨プロセスにおける研磨レートは、研磨圧力に依存し、研磨圧力の低下とともに低下する。 However, in general, the polishing rate in the polishing process, depending on the polishing pressure, decreases with decreasing polishing pressure. したがって、銅の研磨に際しては、このような研磨レートの低下を補うため、より化学的な作用の強い研磨液を用いる場合がある。 Therefore, when polishing copper, to compensate such a decrease in polishing rate, there is a case of using a stronger polishing solution of chemical action. このような化学的作用が強い研磨液を使用した場合、研磨液と銅膜との間でより安定した化学反応が起こらなければ、均一で安定した研磨特性を得ることができない。 When using such a chemical action is strong polishing liquid to take place more stable chemical reaction between the polishing solution and the copper film, it is impossible to obtain a uniform and stable polishing characteristics. このため、化学的作用が強い研磨液を用いた研磨プロセスにおいては、研磨パッドと半導体ウェハとの間に未反応の研磨液をより安定的に供給することが要望されている。 Therefore, in the polishing process chemistry was used strong polishing solution, it is desired to supply a polishing liquid unreacted more stably between the polishing pad and the semiconductor wafer.

本実施形態では、トップリング24のリテーナリング56に溝を形成することにより、研磨パッド52と半導体ウェハWとの間に研磨液をより安定的に供給するようにしている。 In the present embodiment, by forming a groove in the retainer ring 56 of the top ring 24, so that to supply the polishing liquid more stably between the polishing pad 52 and the semiconductor wafer W. 図3は、図2のリテーナリング56の一例を示す底面図である。 Figure 3 is a bottom view showing an example of the retainer ring 56 of Figure 2. 図3に示すように、リテーナリング56の底面には、その外周面70と内周面72とを連通する複数の溝74が周方向に等間隔で形成されている。 As shown in FIG. 3, the bottom surface of the retainer ring 56, a plurality of grooves 74 which communicate between the inner surface 72 and an outer peripheral surface 70 are formed at equal intervals in the circumferential direction. 図3に示す例は、トップリング24の回転方向が時計回りの場合であり、それぞれの溝74の外周側開口部76は、内周面側開口部78よりも時計回り(トップリング24の回転方向)に進んだ位置に配置されている。 Example shown in FIG. 3 is a case where the rotational direction of the top ring 24 clockwise, the outer circumferential side opening 76 of each groove 74, the clockwise rotation (top ring 24 from the inner peripheral surface side opening 78 It is arranged at a position advanced in the direction). このような溝74により、リテーナリング56の内側の半導体ウェハWと研磨パッド52との間に研磨液を効率的かつ安定的に供給することができる。 Such grooves 74 can be supplied to the polishing liquid efficiently and stably between the inner semiconductor wafer W of the retainer ring 56 and the polishing pad 52.

ここで、これらの溝74の外周側開口部76の開口率は、研磨液の化学的な作用の強さによって決定され、約10%〜約50%とする。 Here, the aperture ratio of the outer circumferential side opening 76 of the grooves 74 is determined by the strength of the chemical action of the polishing liquid, and from about 10% to about 50%. 例えば、ある研磨液を用いる場合、開口率0%では、研磨パッド52と半導体ウェハWとの間に研磨液が供給されにくく、十分な研磨レートが得られない。 For example, when using a certain polishing liquid, the opening ratio of 0%, the polishing liquid is hardly supplied between the polishing pad 52 and the semiconductor the wafer W, no sufficient polishing rate is obtained. 一方、外周側開口部76の開口率が極端に高い場合(例えば50%を越える場合)には、一度溝74を通ってリテーナリング56の内側に入った研磨液が、別の溝74を通って外側に流れ出し、研磨液が研磨パッド52と半導体ウェハWとの間に有効に保持されにくくなる。 On the other hand, when the aperture ratio of the outer circumferential side opening 76 is extremely high (e.g. if more than 50%), once the polishing liquid that has entered the inside of the retainer ring 56 through the groove 74, through another groove 74 flows outwardly Te, the polishing liquid is hardly effectively held between the polishing pad 52 and the semiconductor wafer W. したがって、外周側開口部76の開口率を約10%〜約50%の範囲とすれば、研磨パッド52と半導体ウェハWとの間に研磨液を有効に供給することができ、安定した研磨レートを得ることができる。 Therefore, if the range of the aperture ratio of about 10% to about 50% of the outer peripheral-side opening 76, it is possible to effectively supply a polishing liquid between the polishing pad 52 and the semiconductor the wafer W, stable polishing rate it is possible to obtain. また、外周側開口部76の開口率を約10%〜約50%の範囲とすれば、溝74を介して反応後の不活性な研磨液を効果的に外部に排出することができる。 Further, if the range of the aperture ratio of about 10% to about 50% of the outer peripheral-side opening 76, can be discharged inert polishing solution after the reaction through the groove 74 effectively outside. なお、それぞれの溝74の寸法および溝74間のピッチは、上述した外周側開口部76の開口率に応じて設定される。 The pitch between the dimensions and the grooves 74 of the respective groove 74 is set in accordance with the opening ratio of the outer circumferential side opening 76 described above.

トップリング24の回転方向が反時計回りの場合には、図4に示すように、溝74の向きを図3の場合と逆にするのがよい。 If the direction of rotation of the top ring 24 counterclockwise, as shown in FIG. 4, it is preferable to when the reverse of Figure 3 the orientation of the groove 74. あるいは、図5に示すように、溝74を放射状に等間隔に配置して、トップリング24がどちらに回転しても使用できるようにしてもよい。 Alternatively, as shown in FIG. 5, and equally spaced grooves 74 radially, may be able to use even rotating the top ring 24 is either. この場合において、図6に示すように、それぞれの溝74の内周側開口部78を外周側開口部76よりも大きくしてもよい。 In this case, as shown in FIG. 6 may be larger than the outer peripheral-side opening 76 of the inner peripheral-side opening 78 of each groove 74.

また、リテーナリング56の溝74の効果をより効果的なものとするために、トップリング24の回転速度を研磨テーブル22の回転速度に対して1/1以下が好ましいが、より好ましくは約1/3〜約1/1.5とする。 In order to make the effect of the groove 74 of the retainer ring 56 and the more effective, but preferably 1/1 or less the rotational speed of the top ring 24 with respect to the rotational speed of the polishing table 22, and more preferably about 1 / 3 to about 1 / 1.5. この場合において、研磨テーブル22の回転方向とトップリング24の回転方向とは同一方向であってもよいし、あるいは逆方向であってもよい。 In this case, it may be the same direction to the rotation direction of the rotating direction and the top ring 24 of the polishing table 22, or may be reverse. 研磨テーブル22とトップリング24の回転速度を上記のように設定して研磨装置を運転することで、より均一性に優れた研磨を行うことが可能となる。 The rotational speed of the polishing table 22 and the top ring 24 by operating the polishing apparatus is set as described above, it is possible to perform polishing more excellent in uniformity.

すなわち、トップリング24の回転速度が高いと、トップリング24の外周部に位置するリテーナリング56によって、研磨パッド52と半導体ウェハWとの間への研磨液の流入が阻害され、効率的な研磨液の供給を行うことができなくなる。 That is, when the rotational speed of the top ring 24 is high, the retainer ring 56 is positioned on the outer peripheral portion of the top ring 24, the flow of the polishing liquid to between the polishing pad 52 and the semiconductor wafer W is inhibited, efficient polishing it becomes impossible to perform the supply of liquid. トップリング24の回転速度を低くすれば、上述したリテーナリング56に形成された溝74を介して研磨液を効率的に研磨パッド52と半導体ウェハWとの間に供給することが可能となり、より均一性に優れた研磨を行うことが可能となる。 If lowering the rotational speed of the top ring 24, it is possible to supply between efficient polishing pad 52 and the semiconductor wafer W to the polishing liquid through the groove 74 formed in the retainer ring 56 as described above, more it is possible to perform excellent polishing uniformity.

図7は、図1に示す研磨装置の研磨ユニット20の一部を模式的に示す平面図である。 Figure 7 is a plan view showing a portion of the polishing units 20 of the polishing apparatus shown in FIG. 1 schematically. 図7に示すように、アトマイザ30は、トップリング24に対して研磨テーブル22の回転方向の上流側に配置されており、研磨パッド52に向けて洗浄液と気体の混合流体を噴射する流体噴射機構として機能する。 As shown in FIG. 7, the atomizer 30 is disposed upstream in the rotation direction of the polishing table 22 with respect to the top ring 24, the fluid ejection mechanism for ejecting a mixed fluid of washing liquid and a gas toward the polishing pad 52 to function as. 例えば、アトマイザ30から、窒素ガスと純水または薬液との混合流体が研磨パッド52に向けて噴射される。 For example, the atomizer 30, the fluid mixture of nitrogen gas and pure water or chemical liquid is sprayed toward the polishing pad 52. この混合流体は、1)液体微粒子化、2)液体が凝固した微粒子固体化、3)液体が蒸発した気体化(これらを霧状化またはアトマイズという)された状態で研磨パッド52に向けて噴射される。 The mixed fluid is 1) Liquid micronized, 2) liquid fine solidified solidified, 3) gasifying the liquid has evaporated (toward the polishing pad 52 in a state in which they referred to nebulized or atomized) have been injected It is.

このように混合流体を霧状化した状態で研磨パッド52に噴射することで、研磨パッド52の凹部に落ち込んだ研磨液や研磨屑を混合流体中の気体によって掻き出し、さらに純水や薬液などの洗浄液によって洗い流すことができる。 By injecting this mixed fluid to the polishing pad 52 while mist Joka, scraping the polishing liquid and polishing debris that falls into the recess of the polishing pad 52 by the gas in the fluid mixture, further such as pure water or chemical liquid it can be washed away by the cleaning liquid. これにより、スクラッチの原因となる研磨パッド52上に存在する研磨液や研磨屑を効果的に除去することができる。 Thus, it is possible to effectively remove the polishing liquid and polishing debris present on the polishing pad 52 causing scratches.

通常、CMPにおいては、研磨後の研磨面に、残留砥粒や研磨屑(銅研磨では銅錯体)などの研磨残渣が存在している。 Usually, in the CMP, the polishing surface after polishing, (in copper polishing copper complex) residual abrasive grains and polishing debris are present polishing residues such. これらの研磨残渣を放置しておくと、後の研磨において半導体ウェハの表面に傷をつけたり、研磨液の化学的作用が抑制されて研磨レートが減少したりする原因となる。 If it left these polishing residues, or scratching the surface of the semiconductor wafer in the polishing after the polishing rate is suppressed chemical action of the polishing liquid as they cause reduced. したがって、研磨中の研磨面には研磨残渣がなるべく存在しないようにすることが望まれる。 Therefore, the polishing surface during polishing is desired to ensure that the polishing residue is not possible there. このため、通常のCMPでは、研磨間のインターバルに、ドレッサによって研磨面のドレッシングが行われるとともに、アトマイザによって洗浄液と気体の混合流体を研磨面に吹き付けて、研磨残渣を研磨面から除去するアトマイジングが行われる。 Therefore, in the normal CMP, a to the interval between the polishing, atomizing with dressing of the polishing surface is performed by a dresser, which is sprayed a mixed fluid of washing liquid and a gas on the polishing surface by the atomizer to remove polishing residue from the polishing surface It is carried out.

図7に示すように、アトマイザ30に対して研磨テーブル22の回転方向の下流側には、アトマイザ30から噴出された混合流体を研磨パッド52上から排出する排出機構80が配置されている。 As shown in FIG. 7, on the downstream side in the rotation direction of the polishing table 22 relative to the atomizer 30, discharge mechanism 80 for discharging the mixed fluid ejected from the atomizer 30 from the polishing pad 52 is disposed. また、アトマイザ30と排出機構80の上方には、アトマイザ30と排出機構80とを覆うカバー82が設けられている。 Above the atomizer 30 and the discharge mechanism 80, a cover 82 covering the atomizer 30 and the discharge mechanism 80 is provided. このカバー82の材質としては、フッ素樹脂などの撥水性を有する材料を用いることが好ましい。 The material of the cover 82, it is preferable to use a material having water repellency such as a fluororesin. このカバー82は、研磨テーブル22の径方向に関しては開口していてもよい。 The cover 82 may be opened with respect to the radial direction of the polishing table 22.

図7に示す排出機構80は、研磨パッド52に接触する接触部材84と、この接触部材を保持する保持部材(図示せず)とを備えている。 Discharge mechanism 7 80, and the contact member 84 that contacts the polishing pad 52, and a holding member for holding the contact member (not shown). 接触部材84としては、摩擦係数の低い材質からなる部材を用い、摩耗量が少なくなるようにすることが好ましく、また、シール性(液密性)の高い材質から形成されることが好ましい。 The contact member 84, using a member made of a low friction coefficient material, it is preferable to ensure that the wear amount is small, and it is preferably formed from a high sealing property (liquid-tightness) material. また、この場合において、排出機構80は、接触部材84または保持部材を押圧する押圧機構(図示せず)を備え、この押圧機構による押圧力を制御しつつ接触部材84を研磨パッド52に接触させてもよい。 Further, in this case, the discharge mechanism 80 includes a pressing mechanism for pressing the contact member 84 or the holding member (not shown), the contact member 84 while controlling the pressing force is brought into contact with the polishing pad 52 by the pressing mechanism it may be. このような押圧機構としては、気体や水などの流体の圧力を利用したシリンダ機構やボールねじ機構を用いることができる。 Such pressing mechanism, it is possible to use a cylinder mechanism or a ball screw mechanism utilizing the pressure of a fluid such as gas or water.

ところで、従来のCMPにおいては、研磨中にアトマイジングを行うと、洗浄液が研磨面上に導入されることにより研磨液の濃度が変化し、これによって研磨特性が変化してしまうことから、研磨中のアトマイジングは行われていなかった。 Incidentally, in the conventional CMP, a Doing atomizing during polishing, cleaning liquid the concentration of the polishing solution changes by being introduced onto the polishing surface, since the polishing characteristics changes due to this, during polishing the atomizing has not been performed. 本実施形態によれば、上述した排出機構80により、アトマイザ30からの洗浄液を即時に研磨テーブル22の外部に排出することができる。 According to the present embodiment, the discharge mechanism 80 described above, it can be discharged washing liquid immediately outside of the polishing table 22 from the atomizer 30. したがって、研磨面を常に清浄な状態に保つことができ、研磨装置の研磨特性を安定させることができる。 Therefore, it is possible to keep the polishing surface is always clean state, the polishing characteristics of the polishing apparatus can be stabilized. このように、本実施形態の研磨装置によれば、研磨中にアトマイザ30によるアトマイジング(In-situアトマイジング)が可能となる。 Thus, according to the polishing apparatus of this embodiment, atomizing by the atomizer 30 during polishing (an In-situ atomizing) becomes possible.

また、研磨中のドレッサ28によるドレッシング(In-situドレッシング)と、このアトマイザ30によるアトマイジング(In-situアトマイジング)を組み合わせることにより、研磨中に研磨パッド52のコンディショニングを行うことが可能となる。 Further, a dressing by the dresser 28 during polishing (an In-situ dressing), by combining the atomizing by the atomizer 30 (In-situ atomizing), it is possible to perform conditioning of the polishing pad 52 during polishing . このため、研磨間のインターバルを短縮することができ、装置のスループットを向上させることができる。 Therefore, it is possible to shorten the interval between the polishing, it is possible to improve the throughput of the apparatus.

なお、図7に示す例では、接触部材84が研磨テーブル22の径方向に延びているが、接触部材84は研磨テーブル22の径方向に対して所定の角度(0°から90°)だけ傾いた方向に延びていてもよい。 In the example shown in FIG. 7, the contact member 84 extends in the radial direction of the polishing table 22, the contact member 84 is inclined at a predetermined angle with respect to the radial direction of the polishing table 22 (0 ° from 90 °) and it may extend in a direction.

また、上記接触部材84に代えて、または接触部材84に加えて、研磨パッド52に向けて気体を噴出する気体噴出口を有する気体噴出機構を備えてもよい。 Further, instead of the contact member 84, or in addition to the contact member 84, the gas may comprise a gas ejection mechanism having a gas outlet for ejecting toward the polishing pad 52. 図8は、そのような気体噴出機構86を示す斜視図である。 Figure 8 is a perspective view showing such a gas ejection mechanism 86. 図8に示すように、気体噴出機構86は、研磨パッド52に向けて乾燥空気や乾燥窒素などの気体を噴出する複数の気体噴出口88と、噴出する気体の噴出量、噴出圧力、および噴出方向を制御する制御部(図示せず)を有しており、この気体噴出口88からの気体の噴出によりアトマイザ30からの洗浄液を研磨テーブル22の外部に排出することができるようになっている。 As shown in FIG. 8, the gas ejection mechanism 86 includes a plurality of gas outlet 88 for ejecting a gas such as dry air or dry nitrogen toward the polishing pad 52, the ejection amount of the gas to be ejected, ejection pressure, and jetting has control unit for controlling the direction (not shown), the washing liquid from the atomizer 30 so that the can be discharged to the outside of the polishing table 22 by ejection of gas from the gas outlet 88 . この場合において、エアカーテンのように扇形状になるように気体を噴出することが好ましい。 In this case, it is preferable to eject a gas to be fan shape as an air curtain. また、気体噴出口88の形状をスリット状にして気体を噴出する方向を制御することとしてもよい。 Further, the shape of the gas outlet 88 may control the direction of ejecting the gas in the slit-like.

このような気体噴出機構86を有する排出機構80によっても、アトマイザ30からの洗浄液を即時に研磨テーブル22の外部に排出することができる。 Such by a gas ejection mechanism 86 discharge mechanism 80 with, can be discharged washing liquid immediately outside of the polishing table 22 from the atomizer 30. したがって、研磨面を常に清浄な状態に保つことができ、研磨装置の研磨特性を安定させることができる。 Therefore, it is possible to keep the polishing surface is always clean state, the polishing characteristics of the polishing apparatus can be stabilized.

ところで、LSIにおいては、配線の微細化により高速化、高集積化、低消費電力化が行われ、高性能化が実現されている。 Incidentally, in the LSI, faster due to the miniaturization of the wiring, high integration, low power consumption is performed, high performance is realized. 配線の微細化は、全体としてほぼ国際半導体技術ロードマップ(ITRS)の予測に則って技術開発が行われてきた。 Miniaturization of wiring, technology development in accordance with the almost prediction of the International Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS) as a whole have been made. また、抵抗が小さい銅配線や誘電率の小さいLow-k材への転換が配線の微細化と併行して進み、平坦化プロセスとして、銅ダマシン平坦化プロセス(銅CMPプロセス)に対する需要が増加する見通しとなっている。 The resistance is converted into a small copper wiring and the dielectric constant of small Low-k material proceed concurrently with finer wiring, a planarization process, the demand for copper damascene planarization process (copper CMP process) increases It has become a prospect.

ここで、銅ダマシン平坦化プロセスにおいて、Low-k材やポーラスLow-k材とのインテグレーションを実現する場合には、微細化に伴う平坦化特性のさらなる向上に加え、これらの材料の機械的強度が低いことによる研磨時の材料破壊に対する対策が必要となる。 Here, in a copper damascene planarization process, to accomplish integration with Low-k materials and porous Low-k materials, in addition to the further improvement of planarization characteristics due to miniaturization, mechanical strength of these materials that the measures are necessary for the material destruction at the time of polishing by low.

これらの課題を解決するためには、加工面圧(研磨圧力)を低くすることが考えられる。 To solve these problems, it is conceivable to lower the processing surface pressure (polishing pressure). 通常の銅CMPでは、銅錯体を形成した後、その銅錯体を機械的に除去することによって研磨が進行する。 In conventional copper CMP, after forming a copper complex, polishing proceeds by mechanical removal of the copper complex. しかしながら、通常のCMP装置で使用されている研磨液では、形成される銅錯体の強度が高いために、研磨圧力を低くすると、同時に研磨レートの低下を招いてしまうという問題がある。 However, the polishing liquid used in the conventional CMP apparatus, for the strength of the copper complex formed is high, lowering the polishing pressure, there is a problem that invites a decrease in polishing rate at the same time.

最近では、低い研磨圧力の条件でも機械的に除去できるような、機械的強度の低い銅錯体を形成する研磨液が開発されている。 Recently, even in conditions of low polishing pressure that can be mechanically removed, the polishing liquid has been developed for forming a low copper complex mechanical strength. この種の研磨液は化学反応性が強いため、半導体ウェハの被研磨面への研磨液の供給量および供給分布が、研磨レートや研磨レートの面内均一性に大きく影響する。 For polishing solution of this kind is a strong chemical reactivity, feed rate and feed distribution of the polishing liquid to the polished surface of the semiconductor wafer, greatly affects the in-plane uniformity of the polishing rate and polishing rate.

従来のCMP装置では、固定された1つの研磨液供給口から研磨液が供給されるので、半導体ウェハの被研磨面に対する研磨液の供給量の分布に偏りが生じ、研磨レートの面内均一性が悪化する。 In conventional CMP apparatus, the polishing liquid is supplied from a fixed one polishing liquid supply port, deviation occurs in the distribution of the feed amount of the polishing liquid to the polished surface of the semiconductor wafer, in-plane uniformity of the polishing rate but worse. これは特に研磨面と半導体ウェハとの相対速度が高い場合に顕著となる。 This is particularly remarkable when the relative speed between the polishing surface and the semiconductor wafer is high. また、無駄な研磨液の供給量が多くなり、研磨コストの増加につながってしまう。 Further, the number supply amount of wasted polishing solution, which leads to an increase in polishing cost. したがって、いかに半導体ウェハの被研磨面に研磨液を均一かつ効率的に供給するかが重要となる。 Therefore, how uniformly and efficiently supplying a polishing liquid to the surface to be polished of the semiconductor wafer is important.

本実施形態では、研磨液供給ノズル26の研磨液供給口57(図2参照)を研磨中に移動させることで研磨液を半導体ウェハの被研磨面に均一かつ効率的に供給している。 In the present embodiment, it is uniformly and efficiently supplying a polishing liquid to the surface to be polished of the semiconductor wafer by moving the polishing liquid supply port 57 of the polishing liquid supply nozzle 26 (see FIG. 2) during polishing. すなわち、図1に示すように、本実施形態における研磨液供給ノズル26は、軸27を中心に旋回可能となっており、研磨中に研磨液供給ノズル26が旋回機構(移動機構)により旋回されるようになっている。 That is, as shown in FIG. 1, a polishing liquid supply nozzle 26 in this embodiment has a pivotable about an axis 27, a polishing liquid supply nozzle 26 is pivoted by a pivoting mechanism (moving mechanism) during polishing It has become so.

研磨液供給ノズル26から研磨パッド52上には研磨液が供給されるが、この研磨パッド52上に供給された研磨液は、トップリング24と研磨テーブル22との間の相対移動に伴い半導体ウェハの被研磨面に供給されることとなる。 Although the polishing liquid onto the polishing pad 52 from the polishing liquid supply nozzle 26 is supplied polishing liquid is supplied onto the polishing pad 52, the semiconductor wafer with the relative movement between the top ring 24 and the polishing table 22 and it is supplied to the polished surface of the. 上述したように、研磨中に研磨液供給ノズル26を旋回させ、その先端にある研磨液供給口57(図2参照)を移動させることで、研磨パッド52上に供給された研磨液がトップリング24と研磨テーブル22との間の相対移動に伴い半導体ウェハの全面に均一に行き渡るように、研磨液を研磨パッド52上に適切に分布させることができる。 As described above, to pivot the polishing liquid supply nozzle 26 during polishing, by moving the polishing liquid supply port 57 in its distal end (see FIG. 2), it is supplied onto the polishing pad 52 abrasive liquid top ring as distributed uniformly across the entire surface of the semiconductor wafer due to relative movement between the 24 and the polishing table 22, it is possible to properly distribute the polishing liquid onto the polishing pad 52.

このように、本実施形態における研磨液供給ノズル26によれば、半導体ウェハの被研磨面への研磨液の供給量の分布を均一にすることができる。 Thus, according to the polishing liquid supply nozzle 26 in the present embodiment, it is possible to equalize the supply amount of the distribution of the polishing liquid to the polished surface of the semiconductor wafer. したがって、研磨レートを改善し、研磨レートの面内均一性を向上させることができる。 Therefore, to improve the polishing rate, it is possible to improve the in-plane uniformity of the polishing rate. また、効率的な研磨液の供給が実現されるので、研磨液の使用量を減少させることができ、研磨液の無駄をなくして研磨コストを低減することができる。 Further, since the supply of efficient polishing liquid is achieved, it is possible to reduce the amount of the polishing liquid, it is possible to reduce the polishing cost by eliminating waste of polishing liquid.

本実施形態では、円弧を描くように研磨液供給ノズル26を旋回移動させた例について説明したが、これに限られるものではない。 In the present embodiment, an example has been described in which the polishing liquid supply nozzle 26 is pivoted moved so as to draw an arc, but is not limited thereto. 例えば、研磨液供給ノズル26を直線移動させてもよいし、回転移動や揺動移動、往復移動をさせてもよい。 For example, the polishing liquid supply nozzle 26 may be moved linearly, the rotational movement or swinging movement, may be reciprocated. また、研磨液供給ノズル26の移動速度を移動中に一定(例えば、50mm/s)にしてもよく、あるいは変化させてもよい。 Further, a constant moving speed of the polishing liquid supply nozzle 26 during the movement (for example, 50 mm / s) may be in, or may be changed. また、研磨液供給口57から供給される研磨液の量を移動中に変化させる液量制御機構を設けてもよい。 Further, the amount of polishing liquid supplied from the polishing liquid supply ports 57 may be provided with a liquid volume control mechanism to change during movement. また、研磨液供給口57の走査範囲は、研磨テーブル22の半径内で、かつ半導体ウェハの直径をカバーする範囲とするのが好ましい。 The scanning range of the polishing liquid supply port 57, a radius in the polishing table 22, and preferably in the range covering the diameter of the semiconductor wafer.

また、図1に示す例では、研磨液供給ノズル26が研磨テーブル22の径方向に延びているが、図9に示すように、研磨液供給ノズル26が研磨テーブル22の径方向に対して所定の角度(0°から45°)だけ傾いた方向に延びていてもよい。 Further, in the example shown in FIG. 1, although the polishing liquid supply nozzle 26 extends in the radial direction of the polishing table 22, as shown in FIG. 9, the polishing liquid supply nozzle 26 is predetermined with respect to the radial direction of the polishing table 22 angle (0 ° 45 ° from) may extend only a direction inclined.

通常、CMPでは、研磨パッド上に保持された研磨液の化学的機械的作用により半導体ウェハの研磨を行うが、従来の研磨パッドの研磨液の保持量は小さく、したがって、大部分の研磨液は使用されずに研磨パッドから外部に排出されていた。 Usually, the CMP, is performed to polish the semiconductor wafer by chemical mechanical action of the polishing liquid that is retained on the polishing pad, holding amount of the polishing liquid of the conventional polishing pad is small, therefore, most of the polishing liquid It has been discharged from the polishing pad without being used outside. 研磨液は非常に高価であり、研磨コストに大きな影響を及ぼすため、研磨液の使用効率を向上することが研磨コストを低減するために必要である。 Polishing solution is very expensive, because a large influence on the polishing cost, it is necessary to reduce the polishing cost to improve the use efficiency of the polishing liquid.

また、研磨圧力が低く(6.89kPa(1psi)以下)、相対速度が高い(2m/s以上)研磨では、研磨面への研磨液の液膜が増加するような条件下において、半導体ウェハと研磨面との間でハイドロプレーニング現象による滑りが生じる。 Further, (hereinafter 6.89 kPa (1 psi)) low polishing pressure, the relative speed is high (2m / s or higher) in the polishing, under conditions such that the polishing liquid of the liquid film of the polished surface increases, and the semiconductor wafer sliding by hydroplaning between the polishing surface occurs. このような現象は、研磨面に断面積の小さな同心円状の溝が形成されている場合や研磨テーブルの中心の1点から研磨面上に研磨液を供給するなど、研磨面への研磨液の供給が不均一な場合などに特に顕著に現れる。 This phenomenon, such as supplying a polishing liquid onto the polishing surface from a point of the center of the case and the polishing table small concentric grooves of cross-sectional area on the polishing surface is formed, the polishing liquid to the polishing surface It appears particularly conspicuously like when the supply is non-uniform. このようなハイドロプレーニング現象が生じると、研磨圧力が半導体ウェハと研磨面との間に作用しなくなるため、研磨レートが低下してしまう。 When such hydroplaning phenomenon occurs, because the polishing pressure does not act between the semiconductor wafer and the polishing surface, the polishing rate is lowered. 一方、研磨液を研磨面から積極的に排出するとすれば、研磨面の研磨液の保持力が小さくなり、研磨レートが低下するとともに、研磨液の使用効率が下がってしまう。 On the other hand, if positively discharge the polishing liquid from the polishing surface, the holding force of the polishing liquid in the polishing surface is reduced, with the polishing rate decreases, resulting in decreased efficiency of use of the polishing liquid. このため、適量の研磨液を研磨面に保持して研磨面上に均一な研磨液膜を形成することが要望されている。 Therefore, to form a uniform polishing liquid film on the polished surface to hold a suitable amount of polishing liquid to the polishing surface is desired.

このような要望を満たすために、本実施形態では、研磨パッド52の表面に断面積が0.38mm 以上である溝を形成している。 To meet such demands, in the present embodiment, the cross-sectional area on the surface of the polishing pad 52 forms a groove is 0.38 mm 2 or more. 図10は研磨パッド52を示す斜視図であり、図11は図10の拡大断面図である。 Figure 10 is a perspective view showing a polishing pad 52, FIG. 11 is an enlarged sectional view of FIG. 10. 図10に示すように、研磨パッド52の表面には複数の円形溝90が同心円状に形成されており、溝90間のピッチP (図11参照)は例えば2mmである。 As shown in FIG. 10, the surface of the polishing pad 52 has a plurality of circular grooves 90 are concentrically formed, (see Figure 11) the pitch P 1 between the grooves 90 is 2mm, for example. 図11に示す例では、溝90の幅W が0.5mm、深さD が0.76mmとなっており、溝90の断面積は0.38mm となっている。 In the example shown in FIG. 11, 0.5 mm width W 1 of the groove 90, the depth D 1 has a 0.76 mm, the cross-sectional area of the groove 90 has a 0.38 mm 2. また、溝90の深さを従来のものよりも大きくし、例えば1mm以上とするのが好ましい。 Further, increasing the depth of the groove 90 than the conventional, for example preferably with 1mm or more.

また、図12に示すように、同心円状の溝90と溝90とを接続する直線状の細溝92を形成してもよい。 Further, as shown in FIG. 12, it may be formed straight fine grooves 92 connecting the concentric grooves 90 and the groove 90. このような細溝92により研磨液が遠心力を受けにくくなる。 Polishing liquid is less susceptible to centrifugal forces by such narrow grooves 92. 細溝92は、円周方向に対して所定の角度だけ傾斜した溝とするのが好ましく、例えば、円周方向に対する傾斜角度αを30°、細溝92間のピッチP を2mmとする。 Narrow groove 92 is preferably set to a predetermined angle by the inclined grooves to the circumferential direction, for example, 30 ° angle of inclination α with respect to the circumferential direction, and 2mm pitch P 2 between the thin groove 92. また、この細溝92の幅は溝90の幅の30%程度とすることが好ましい。 The width of the narrow groove 92 is preferably 30% of the width of the groove 90.

本実施形態では、研磨パッド52に同心円状の溝90を形成した例を説明したが、溝90の形状は、これに限られるものではない。 In the present embodiment has been described an example of forming the concentric grooves 90 in the polishing pad 52, the shape of the groove 90 is not limited thereto. 例えば、研磨パッド52の表面に、上述した断面積を有する螺旋状の溝を形成してもよい。 For example, the surface of the polishing pad 52 may be formed a spiral groove having a cross-sectional area as described above. 法線方向に対する角度を一定(例えば45°)にした螺旋状の溝を形成すれば、一定の遠心力によって研磨液を排出することができる。 By forming the spiral grooves was constant angle with respect to the normal direction (e.g., 45 °), it is possible to discharge the polishing liquid by a constant centrifugal force.

また、上述した溝90に加えて、あるいは溝90に代えて、開口面積が2.98mm 以上の複数の孔(直径1.95mm以上の孔)を研磨パッド52に形成してもよい。 In addition to the grooves 90 described above, or instead of the groove 90, the opening area may be formed 2.98 mm 2 or more of the plurality of holes (diameter 1.95mm or more holes) to the polishing pad 52. このように、大きな開口面積を有する複数の孔を研磨パッド52の表面に形成することで、研磨面における研磨液の保持量を増やすことができ、研磨液の使用効率を向上させることができる。 Thus, by forming a plurality of pores having a large open area on the surface of the polishing pad 52, you can increase the amount retention of the polishing liquid in the polishing surface, thereby improving the use efficiency of the polishing liquid. このような孔の開口面積は、好ましくは3.14mm (直径2mm)以上、より好ましくは19.63mm (直径5mm)以上である。 The opening area of such holes is preferably 3.14 mm 2 (diameter 2 mm) or more, more preferably 19.63mm 2 (diameter 5mm) or more. また、孔の形状は、丸形や楕円形とすることができ、孔の配置は、同心状、千鳥状、格子状などとすることができる。 The shape of the hole may be a round or oval, the arrangement of the holes may be concentric, staggered, lattice-like such as.

ここで、CMPプロセスは、主に(1)半導体ウェハを研磨パッドに押圧し、研磨パッドにスラリを供給しながら半導体ウェハを研磨する主研磨工程と、(2)半導体ウェハの研磨後にスラリを水に換えて半導体ウェハの研磨(洗浄)を行う水ポリッシュ工程という2つの工程からなる。 Here, CMP process, mainly (1) to press the semiconductor wafer to the polishing pad, a main polishing step of polishing a semiconductor wafer while supplying a slurry to the polishing pad, the slurry after grinding (2) a semiconductor wafer water It consists of two steps of the water polishing step of polishing the semiconductor wafer (washed) in place of. (1)の主研磨工程では、半導体ウェハの表面の余分な膜材料を研磨により除去し、(2)の水ポリッシュ工程では、半導体ウェハの表面に付着しているスラリや研磨生成物を洗浄および除去する。 The main polishing step (1), the excess film material of the surface of the semiconductor wafer is removed by polishing, the water polishing step (2), washed and slurry or abrasive products adhering to the surface of a semiconductor wafer Remove.

上述したように、配線構造の微細化に伴いより絶縁性の高い絶縁膜が求められており、絶縁性の高い膜の材料として、ポーラスLow-k材などが候補として挙がっているが、これらの材料は機械的強度が極めて低い。 As described above, from the miniaturization of the wiring structure has been demanded highly insulating dielectric film, as the material of high insulating film, but such a porous Low-k material is raised as a candidate, these material is extremely low mechanical strength. したがって、従来のCMP装置における研磨圧力は13.79〜34.47kPa(2〜5psi)であったが、今後は13.79kPa(2psi)以下、さらに6.89kPa(1psi)以下にすることが要求される。 Therefore, the polishing pressure in a conventional CMP apparatus was the 13.79~34.47kPa (2~5psi), following 13.79kPa future (2 psi), required to be below further 6.89 kPa (1 psi) It is.

このように、Low-k材を含む半導体ウェハを研磨する場合には、低い研磨圧力(例えば3.45kPa(0.5psi))で研磨を行う必要がある。 Thus, in case of polishing a semiconductor wafer including a Low-k material, it is necessary to perform polishing at a low polishing pressure (e.g. 3.45kPa (0.5psi)). この場合には、主研磨工程と水ポリッシュ工程の双方を低研磨圧力で行う必要があるが、低研磨圧力で水ポリッシュ工程を行うと、スラリ等の付着物を完全には除去できず、これらの付着物が半導体ウェハの表面に残留してしまう場合がある。 In this case, it is necessary to perform both the main polishing step and a water polishing process at a low polishing pressure, when the water polishing process at a low polishing pressure can not be completely removed deposits slurry, and these there are cases where the deposits may remain on the surface of the semiconductor wafer.

したがって、本実施形態においては、以下のように水ポリッシュ工程を行う。 Accordingly, in the present embodiment, a water polishing process in the following manner. 低研磨圧力での主研磨工程後に、主研磨工程と同等かそれ以下の圧力で半導体ウェハを研磨パッド52に押圧し、線速度が1.5m/s以上、好ましくは2m/s以上、さらに好ましくは3m/s以上になるように、研磨テーブル22を回転させる。 After the main polishing step at a low polishing pressure, presses the semiconductor wafer to the polishing pad 52 in the main polishing step and equal to or less pressure, linear velocity 1.5 m / s or more, preferably 2m / s or more, more preferably It is such that more than 3m / s, to rotate the polishing table 22. 純水(DIW)を流量1l/minで研磨パッド52上に供給して水ポリッシングする。 It is supplied onto the polishing pad 52 of pure water (DIW) at a flow rate of 1l / min water polishing. これにより、低圧研磨後のウェハの表面を適正に洗浄することができる。 Thus, it is possible to properly clean the surface of the wafer after the low-pressure polishing. あるいは、純水(DIW)に代えて、薬液、例えばクエン酸液などのウェハの表面に付着したスラリの脱離を促進させる薬液を供給して薬液ポリッシングしてもよい。 Alternatively, instead of pure water (DIW), chemical, for example, a chemical solution to promote the desorption of the slurry adhering to the surface of the wafer, such as citric acid solution may be chemical polishing by supplying. なお、洗浄工程の時間を例えば通常の10秒から20秒に延ばしても同様の効果が得られるが、この場合には、スループットが低下してしまうため、上述した高速回転での水ポリッシングまたは薬液ポリッシングを行うことが好ましい。 Although the same effect time of the cleaning process for example be extended from the normal 10 seconds to 20 seconds is obtained, in this case, since the throughput decreases, water polishing or chemical solution at high speed as described above it is preferable to perform polishing.

上述した実施形態では、研磨液供給ノズル26の先端に設けた研磨液供給口57から研磨液を供給する例を説明したが、研磨液供給ノズル26の形態はこれに限られるものではない。 In the above embodiment, an example has been described for supplying a polishing liquid from the polishing liquid polishing liquid supply ports 57 provided at the tip of the supply nozzle 26, the form of the polishing liquid supply nozzle 26 is not limited thereto. 例えば、図13に示すように、研磨液供給口57が形成された円板100と、この円板100を取り付けたアーム102とを備えた研磨液供給ノズル26aを用いることもできる。 For example, as shown in FIG. 13, a circular plate 100 having a polishing liquid supply port 57 is formed, it is also possible to use a polishing liquid supply nozzle 26a provided with an arm 102 attached to the disc 100. この場合には、アーム102を旋回させずに円板100のみを回転させながら研磨液を供給してもよいし、アーム102を旋回させ、かつ円板100を回転させながら研磨液を供給してもよい。 In this case, it may be supplied a polishing liquid while rotating only the disc 100 without pivoting the arm 102, to pivot the arm 102, and supplies the polishing liquid while rotating the disc 100 it may be. また、アーム102を直線移動させてもよい。 Further, the arm 102 may be moved linearly. さらに、研磨液供給口57の移動速度、すなわち、アーム102の移動速度および/または円板100の回転速度を移動中に変化させてもよい。 Further, the moving speed of the polishing liquid supply port 57, i.e., the rotational speed of the moving speed and / or disc 100 of the arm 102 may be changed during movement. また、研磨液供給口57から供給される研磨液の量を移動中に変化させる液量制御機構を設けてもよい。 Further, the amount of polishing liquid supplied from the polishing liquid supply ports 57 may be provided with a liquid volume control mechanism to change during movement.

また、図14に示すように、複数の研磨液供給口57を有する研磨液供給ノズル26bを用いることもできる。 Further, as shown in FIG. 14, it is also possible to use a polishing liquid supply nozzle 26b having a plurality of polishing liquid feed opening 57. この場合において、研磨液供給ノズル26bを旋回移動させても、直線移動させても、回転移動や揺動移動、往復移動をさせてもよい。 In this case, even if the polishing liquid supply nozzle 26b pivoted movement, even if linear movement, rotational movement or swinging movement, may be reciprocated. また、研磨液供給ノズル26bの移動速度を移動中に変化させてもよい。 Further, the moving speed of the polishing liquid supply nozzle 26b may be changed during movement. また、各研磨液供給口57から供給される研磨液の量を個別に制御する液量制御機構を設けてもよい。 It is also possible to provide a liquid volume control mechanism for individually controlling the amount of polishing liquid supplied from the polishing liquid supply ports 57. さらに、各研磨液供給口57の孔径を変えてもよい。 Furthermore, it may be changed diameter of the polishing liquid supply ports 57. 例えば、半径方向内側に向かうにしたがって研磨液供給口57の孔径が小さくなるように構成してもよい。 For example, it may be configured as the pore size of the polishing liquid supply port 57 is reduced toward the radially inward. また、図14に示す例では、研磨液供給ノズル26bが研磨テーブル22の径方向に延びているが、図15に示すように、研磨液供給ノズル26が研磨テーブル22の径方向に対して所定の角度(0°から45°)だけ傾いた方向に延びていてもよい。 Further, in the example shown in FIG. 14, although the polishing liquid supply nozzle 26b extends in the radial direction of the polishing table 22, as shown in FIG. 15, a polishing liquid supply nozzle 26 is predetermined with respect to the radial direction of the polishing table 22 angle (0 ° 45 ° from) may extend only a direction inclined.

また、研磨液供給ノズルを移動させるのではなく、研磨液供給ノズル内で研磨液供給口を移動させてもよい。 The polishing liquid instead of moving the supply nozzle may be moved a polishing liquid supply port in the polishing liquid supply nozzle. 例えば、図16に示すように、内部で移動可能な研磨液供給口57aを有する研磨液供給ノズル26cを用いることもできる。 For example, as shown in FIG. 16, it is also possible to use a polishing liquid supply nozzle 26c having an internally movable polishing liquid supply port 57a. 図16に示す例では、研磨液供給口57を直線移動させているが、これに限られるものではない。 In the example shown in FIG. 16, but by linearly moving the polishing liquid supply port 57 is not limited thereto. 例えば、研磨液供給口57を旋回移動させてもよいし、回転移動や揺動移動、往復移動をさせてもよい。 For example, a polishing liquid supply ports 57 may be pivoted movement, rotational movement or swinging movement, it may be reciprocated. この場合において、研磨液供給ノズル26cを旋回させずに研磨液供給口57aのみを移動させながら研磨液を供給してもよいし、研磨液供給ノズル26cを旋回させ、かつ研磨液供給口57aを移動させながら研磨液を供給してもよい。 In this case, a polishing liquid while moving only a polishing liquid supply port 57a may be supplied without pivoting the polishing liquid supply nozzle 26c, pivots the polishing liquid supply nozzle 26c, and the polishing liquid supply ports 57a the polishing liquid may be supplied while moved. また、研磨液供給口57aの移動速度を移動中に変化させてもよい。 Further, the moving speed of the polishing liquid supply port 57a may be changed during movement. また、研磨液供給口57aから供給される研磨液の量を移動中に変化させる液量制御機構を設けてもよい。 Further, the amount of polishing liquid supplied from the polishing liquid supply ports 57a may be provided with a liquid volume control mechanism to change during movement. さらに、図17に示すように、図16に示す研磨液供給ノズル26cを複数設けてもよい。 Furthermore, as shown in FIG. 17, it may be provided with a plurality of polishing liquid supply nozzle 26c shown in FIG. 16.

また、図18に示すように、複数の研磨液供給口57が形成された円板100と、この円板100を取り付けたアーム102とを備えた研磨液供給ノズル26dを用いることもできる。 Further, as shown in FIG. 18, a circular plate 100 having a plurality of polishing liquid supply port 57 is formed, it is also possible to use a polishing liquid supply nozzle 26d having an arm 102 attached to the disc 100. この場合には、アーム102を旋回させずに円板100のみを回転させながら研磨液を供給してもよいし、アーム102を旋回させ、かつ円板100を回転させながら研磨液を供給してもよい。 In this case, it may be supplied a polishing liquid while rotating only the disc 100 without pivoting the arm 102, to pivot the arm 102, and supplies the polishing liquid while rotating the disc 100 it may be. また、アーム102を直線移動させてもよい。 Further, the arm 102 may be moved linearly. さらに、研磨液供給口57の移動速度、すなわち、アーム102の移動速度および/または円板100の回転速度を移動中に変化させてもよい。 Further, the moving speed of the polishing liquid supply port 57, i.e., the rotational speed of the moving speed and / or disc 100 of the arm 102 may be changed during movement. 各研磨液供給口57から供給される研磨液の量を個別に制御する液量制御機構を設けてもよい。 The amount of the polishing liquid supplied from the polishing liquid supply ports 57 may be provided with a liquid control mechanism for individually controlling. さらに、各研磨液供給口57の孔径を変えてもよい。 Furthermore, it may be changed diameter of the polishing liquid supply ports 57. 例えば、半径方向内側に向かうにしたがって研磨液供給口57の孔径が小さくなるように構成してもよい。 For example, it may be configured as the pore size of the polishing liquid supply port 57 is reduced toward the radially inward. また、図18に示す例では、研磨液供給口57が同一円周上に配置されているが、研磨液供給口57を複数の円周上に同心状に配置してもよいし、あるいは単一の直線上や複数の直線上に配置してもよい。 Further, in the example shown in FIG. 18, although the polishing liquid supply ports 57 are arranged on the same circumference, to the polishing liquid supply ports 57 may be arranged concentrically on a plurality of circumferentially, or a single it may be arranged in one straight line and a plurality of straight lines.

また、図19に示すように、複数の研磨液供給口57が形成された中空ロール104を備えた研磨液供給ノズル26eを用いることもできる。 It is also possible to use a polishing liquid supply nozzle 26e having, as shown in FIG. 19, a hollow roll 104 in which a plurality of polishing liquid supply ports 57 are formed. このロール104は、研磨テーブル22の表面に対して平行な回転軸を中心として回転可能に構成される。 The roll 104 is rotatably configured around a rotation axis parallel to the surface of the polishing table 22. 研磨液供給口57は、直線状に配置したり、螺旋状に配置したり、あるいはランダムに配置してもよい。 Polishing liquid supply port 57, or disposed linearly, or placed spirally, or may be randomly arranged. この場合において、ロール104を回転させながら研磨液を供給してもよいし、ロール104を旋回および回転させながら研磨液を供給してもよい。 In this case, it may be supplied a polishing liquid while rotating the roll 104 may be supplied to the polishing liquid while swirling and rotation of the roll 104. さらに、研磨液供給口57の移動速度、すなわち、ロール104の回転速度および/または旋回速度を移動中に変化させてもよい。 Further, the moving speed of the polishing liquid supply port 57, i.e., may be changed rotational speed and / or turning speed of the roll 104 during movement. 各研磨液供給口57から供給される研磨液の量を個別に制御する液量制御機構を設けてもよい。 The amount of the polishing liquid supplied from the polishing liquid supply ports 57 may be provided with a liquid control mechanism for individually controlling. さらに、各研磨液供給口57の孔径を変えてもよい。 Furthermore, it may be changed diameter of the polishing liquid supply ports 57. 例えば、半径方向内側に向かうにしたがって研磨液供給口57の孔径が小さくなるように構成してもよい。 For example, it may be configured as the pore size of the polishing liquid supply port 57 is reduced toward the radially inward. また、ロール104の長手方向の位置によって供給される研磨液が異なるように、ロール104を複数のゾーンに分割してもよい。 Further, as the polishing solution supplied by the longitudinal position of the roll 104 is different, may be divided roll 104 into a plurality of zones. さらに、図19に示す例では、研磨液供給ノズル26eのロール104が研磨テーブル22の径方向に延びているが、ロール104が研磨テーブル22の径方向に対して所定の角度(0°から45°)だけ傾いた方向に延びていてもよい。 Further, in the example shown in FIG. 19, the roll 104 of the polishing liquid supply nozzle 26e extends in the radial direction of the polishing table 22, at a predetermined angle (0 ° roll 104 with respect to the radial direction of the polishing table 22 45 °) may extend only a direction inclined.

また、図20に示すように、研磨液供給口としてのスリット106が形成されたロール104を備えた研磨液供給ノズル26fを用いることもできる。 It is also possible to use a polishing liquid supply nozzle 26f having, as shown in FIG. 20, a roll 104 having a slit 106 is formed as a polishing liquid supply port. この場合において、ロール104を回転させながら研磨液を供給してもよいし、ロール104を旋回および回転させながら研磨液を供給してもよい。 In this case, it may be supplied a polishing liquid while rotating the roll 104 may be supplied to the polishing liquid while swirling and rotation of the roll 104. さらに、ロール104の回転速度および/または旋回速度を移動中に変化させてもよい。 Further, may be changed rotational speed and / or turning speed of the roll 104 during movement. また、スリット106から供給される研磨液の量を制御する液量制御機構を設けてもよい。 It is also possible to provide a liquid volume control mechanism for controlling the amount of polishing liquid supplied from the slit 106. さらに、スリット106の開口幅を位置によって変化させてもよい。 Furthermore, it may be the opening width of the slit 106 is changed by the position. 例えば、半径方向内側に向かうにしたがってスリット106の開口幅が小さくなるように構成してもよい。 For example, it may be configured such that the opening width of the slit 106 is reduced toward the radially inward. また、ロール104の長手方向の位置によって供給される研磨液が異なるように、ロール104を複数のゾーンに分割してもよい。 Further, as the polishing solution supplied by the longitudinal position of the roll 104 is different, may be divided roll 104 into a plurality of zones. さらに、図20に示す例では、研磨液供給ノズル26fのロール104が研磨テーブル22の径方向に延びているが、ロール104が研磨テーブル22の径方向に対して所定の角度(0°から45°)だけ傾いた方向に延びていてもよい。 Further, in the example shown in FIG. 20, the roll 104 of the polishing liquid supply nozzle 26f extends in the radial direction of the polishing table 22, at a predetermined angle (0 ° roll 104 with respect to the radial direction of the polishing table 22 45 °) may extend only a direction inclined.

また、図20に示す例では、螺旋状のスリット106がロール104に形成されているが、直線状のスリットを用いることもできる。 Further, in the example shown in FIG. 20, the spiral slit 106 is formed into a roll 104, it is also possible to use a linear slit. 図21は、直線状のスリットが形成された研磨液供給ノズル26gを示す斜視図、図22は、図21の縦断面図である。 Figure 21 is a perspective view showing a polishing liquid supply nozzle 26g of linear slits are formed, FIG. 22 is a longitudinal sectional view of FIG. 21. 図22に示すように、研磨液供給ノズル26gは、内部に圧力室108を有する圧力保持部110と、圧力保持部110から下方に延びるスリット112を形成するスリット部114とを備えている。 As shown in FIG. 22, the polishing liquid supply nozzle 26 g, it includes a pressure holding portion 110 having a pressure chamber 108 therein and a slit portion 114 which forms a slit 112 extending downward from the pressure holding portion 110. この圧力保持部110は、圧力室108に供給される研磨液Qの圧力を制御してスリット112から吐出される研磨液Qの流量を調整する。 The pressure holding section 110 controls the pressure of the polishing liquid Q which is supplied to the pressure chamber 108 to adjust the flow rate of the polishing liquid Q which is discharged from the slit 112. 直線状にスリット112が形成されているため、研磨液Qがスリット112から幅方向に一様に噴出される。 Since linearly slit 112 is formed, the polishing liquid Q is uniformly ejected from the slit 112 in the width direction. また、図23に示すように、圧力室108を複数の室に分割し、各室に供給される研磨液Qの流量を変化させることで、幅方向に流量が異なるように研磨液を噴出することもできる。 Further, as shown in FIG. 23 divides the pressure chamber 108 into a plurality of chambers, by varying the flow rate of the polishing liquid Q which is supplied to each chamber, for ejecting the polishing solution so that the flow rate is different in the width direction it is also possible. なお、図21および図22に示す研磨液供給ノズル26gは、研磨テーブル22の径方向に沿って配置してもよいし、あるいは研磨テーブル22の径方向に対して所定の角度(0°から45°)だけ傾いた方向に沿って配置してもよい。 The polishing liquid supply nozzle 26g shown in FIGS. 21 and 22 may be disposed along the radial direction of the polishing table 22, or from a predetermined angle (0 ° to the radial direction of the polishing table 22 45 °) may be disposed along only a direction inclined.

また、図24に示すような研磨液供給ノズル26hを用いて研磨パッド52上に供給される研磨液を分散させることもできる。 It is also possible to disperse the polishing liquid is supplied onto the polishing pad 52 by using a polishing liquid supply nozzle 26h as shown in FIG. 24. この研磨液供給ノズル26hは、研磨液供給口57から噴出される研磨液Qを分散させる末広がり形状の分散板(分散スカート)116を備えている。 The polishing liquid supply nozzle 26h is provided with a distribution plate (dispersion skirt) 116 of diverging shape for dispersing the polishing liquid Q being ejected from the polishing liquid supply port 57. この研磨液供給ノズル26hによれば、研磨液供給口57から噴出された研磨液Qが分散スカート116上を流れる間に多方向に分散され、この分散された状態で研磨パッド52に供給される。 According to the polishing liquid supply nozzle 26h, is ejected from the polishing liquid supply ports 57 a polishing liquid Q is dispersed in multiple directions while flowing over dispersion skirt 116, it is supplied to the polishing pad 52 in this dispersed state . 分散スカート116には、溝を形成したり、研磨液の流れを規制する抵抗部材を設けたりしてもよい。 The dispersion skirt 116 may be or provided or a groove, a resistance member for regulating the flow of the polishing liquid. また、分散スカート116の表面を荒らして抵抗をつけてもよい。 It is also possible with the resistance roughening the surface of the dispersion skirt 116. 分散スカート116の材質としては、フッ素樹脂などの耐薬品性を有する材料を用いることが好ましい。 The material of the dispersing skirt 116, it is preferable to use a material having chemical resistance such as fluorine resin. また、図25に示すように、図21に示す研磨液供給ノズル26gに分散スカート116を取り付けてもよい。 Further, as shown in FIG. 25, it may be attached to dispersed skirt 116 in the polishing liquid supply nozzle 26g shown in FIG. 21.

また、図26に示すような研磨液供給ノズル26iを用いて研磨パッド52上に供給される研磨液を分散させることもできる。 It is also possible to disperse the polishing liquid is supplied onto the polishing pad 52 by using a polishing liquid supply nozzle 26i as shown in Figure 26. この研磨液供給ノズル26iは、円板状のノズル本体118と、ノズル本体118の下面に取り付けられた分散板120とを備えている。 The polishing liquid supply nozzle 26i is provided with a disc-shaped nozzle body 118, and a dispersion plate 120 attached to the lower surface of the nozzle body 118. 研磨液はノズル本体118および分散板120の中心部に形成された貫通孔(図示せず)を介して研磨パッド52上に供給される。 The polishing liquid is supplied onto the polishing pad 52 through a through hole formed in the central portion of the nozzle body 118 and the dispersion plate 120 (not shown). 分散板120の下面は抵抗のある材質で形成されている。 The lower surface of the dispersion plate 120 is formed with a resistance material. この研磨液供給ノズル26iによれば、研磨液供給口57から研磨パッド52上に供給された研磨液は、分散板120の外側に出るまでの間に分散板120の下面により多方向に分散される。 According to the polishing liquid supply nozzle 26i, polishing liquid supplied onto the polishing pad 52 from a polishing liquid supply port 57 is distributed in multiple directions by the lower surface of the dispersion plate 120 until exiting the outside of the dispersion plate 120 that. 分散板120の材質としては、フッ素樹脂などの耐薬品性を有する材料を用いることが好ましい。 The material of the dispersion plate 120, it is preferable to use a material having chemical resistance such as fluorine resin.

また、図27に示すように、研磨液供給ノズル26に対して研磨テーブル22の回転方向の下流側に、研磨パッド52と接触する分散板122(接触部材)を設けて研磨パッド52上に供給される研磨液を分散させることもできる。 Further, as shown in FIG. 27, the polishing liquid on the downstream side in the rotation direction of the polishing table 22 to the feed nozzle 26, fed onto the dispersion plate 122 polishing pad 52 is provided (contact member) contacting the polishing pad 52 it is also possible to disperse the polishing liquid to be. この分散板122により、研磨液供給ノズル26から供給された研磨液Qが半径方向に拡散され、研磨パッド52上の研磨液の分布が均一になる。 The distribution plate 122, the polishing liquid Q which is supplied from the polishing liquid supply nozzle 26 is diffused radially, the distribution of polishing fluid on the polishing pad 52 becomes uniform. この分散板122は、例えばフッ素樹脂などの耐摩耗性を有する弾性体から形成されることが好ましい。 The distribution plate 122 may be formed of an elastic material having wear resistance such as a fluorine resin. また、分散板122は、研磨テーブル22の径方向に沿って配置してもよいし、あるいは研磨テーブル22の径方向に対して所定の角度(0°から45°)だけ傾いた方向に沿って配置してもよい。 Further, the dispersion plate 122 may be disposed along the radial direction of the polishing table 22, or (45 ° from 0 °) predetermined angle relative to the radial direction of the polishing table 22 inclined at along the direction it may be arranged. さらに、分散板122を静止させておいてもよいが、分散板122を旋回移動、直線移動、または回転移動や揺動移動、往復移動をさせてもよい。 Further, although the distribution plate 122 may be allowed to rest, the distribution plate 122 pivotal movement, linear movement or rotational movement or swinging movement, may be reciprocated. この場合において、分散板122の移動速度を移動中に変化させてもよい。 In this case, may be changed moving speed of the dispersion plate 122 in the movement. また、図28に示すように、分散板122に複数のスリット124を設けてスリット124を介して研磨液Qを分散させてもよい。 Further, as shown in FIG. 28, may be a polishing liquid Q is dispersed through the slit 124 provided with a plurality of slits 124 in distribution plate 122. このスリット124は、シャッターなどにより寸法(スリット124の幅や高さ、ピッチ)を調整できるようになっていることが好ましい。 This slit 124, such as by the dimensions (width and height of the slit 124, the pitch) shutter is preferably adapted to be adjusted.

なお、図9および図13から図28に示すような研磨液供給手段を用いる場合、研磨パッド52は、図10に示すような同心円状に溝が形成されたパッドのように、研磨パッド52の半径方向に複数に分割された領域が形成されているものを用いることが好ましい。 In the case of using the polishing liquid supply means as shown in FIG. 28 from 9 and 13, the polishing pad 52, as the pad having grooves formed in concentric circles as shown in FIG. 10, the polishing pad 52 it is preferable to use a divided area into a plurality in the radial direction are formed. このような研磨パッドを用いることで、供給された研磨液が研磨パッド上で混合されずに各々の分割された領域に保持されたまま、半導体ウェハの被研磨面に効率よく供給される。 Such a polishing pad By using, remains supplied polishing liquid is held in the divided region of each without being mixed on a polishing pad, is efficiently supplied to the surface to be polished of the semiconductor wafer.

ところで、従来のCMP装置においては、複数の研磨液供給口が設けられる場合、図29に示すように、CMP装置500の外部に大流量の研磨液循環系502が設けられ、CMP装置500から研磨液循環系502に1本の研磨液供給ライン504が接続される。 Incidentally, in the conventional CMP apparatus, when a plurality of polishing liquid supply opening is arranged, as shown in FIG. 29, the polishing liquid circulation system 502 of the large flow rate is disposed outside of a CMP apparatus 500, polished CMP apparatus 500 polishing liquid supply line 504 of a single liquid circulation system 502 are connected. この研磨液供給ライン504は、CMP装置500内で複数のライン506に分岐して各研磨液供給口に接続される。 The polishing liquid supply line 504 is branched and connected to a plurality of lines 506 in the CMP apparatus 500 to each polishing liquid supply port. したがって、研磨液供給ノズルの形状によっては、各研磨液供給口からの研磨液の供給量に差が生じやすく、均一な研磨液供給のためには、各研磨液供給口の調整やバルブの設置が必要であった。 Thus, depending on the shape of the polishing liquid supply nozzle, it tends to occur a difference in the supply amount of the polishing liquid from the polishing liquid supply ports, for uniform polishing liquid supply, installation adjustments and valves of each polishing liquid supply ports It was necessary.

本実施形態においては、図30に示すように、研磨装置200の外部に、研磨液タンク202、圧送ポンプ204、背圧弁206、および配管208から構成される大流量の研磨液循環系210が設けられている。 In the present embodiment, as shown in FIG. 30, to the outside of the polishing apparatus 200, the polishing solution tank 202, pressure pump 204, back pressure valve 206 large flow polishing liquid circulation system 210 constructed, and from the pipe 208 is provided It is. 各研磨液供給口57からは複数の研磨液供給ライン212が延びており、これらの研磨液供給ライン212が直接研磨液循環系210の配管208に接続されている。 From each polishing liquid supply port 57 extends a plurality of polishing liquid supply line 212, these polishing liquid supply line 212 is connected to the pipe 208 directly polishing liquid circulation system 210. このような構成とすることで、半導体ウェハへの均一な研磨液供給が可能となり、研磨レートを改善することができ、研磨レートの面内均一性を大幅に向上させることができる。 With such a configuration, it is possible to uniform polishing liquid supply to the semiconductor wafer, it can improve the polishing rate, in-plane uniformity of the polishing rate can be greatly improved.

ここで、図30に示すように、各研磨液供給ライン212には、研磨液供給口57から供給される研磨液の流量を調整する流量調整弁として流体圧バルブ214が設けられている。 Here, as shown in FIG. 30, each polishing liquid supply line 212, the fluid pressure valve 214 is provided as flow rate adjusting valve for adjusting the flow rate of the polishing liquid supplied from the polishing liquid supply port 57. この流体圧バルブ214は、図31(a)および図31(b)に示すように、柔軟性のある研磨液供給ライン212の管212aを流体の圧力によって押圧して管の径を絞る管圧縮部216を有している。 The fluid pressure valve 214, as shown in FIG. 31 (a) and FIG. 31 (b), the tube squeeze the diameter of the tube 212a of the polishing liquid supply line 212 to a flexible and pressed by the pressure of the fluid tube compression and a section 216. この管圧縮部216は管212aを囲むように配置されている。 The tube compressor 216 is disposed so as to surround the tube 212a. 図31(b)に示すように、流体圧によって管212aが絞られることによって、管212a内を流れる研磨液Qの流量が減少する。 As shown in FIG. 31 (b), by the tube 212a by the fluid pressure is throttled, the flow rate of the polishing liquid Q flowing through the pipe 212a decreases. この流体圧バルブ214は、流体圧により管212aを絞るので、管212aの摩耗を防止することができる。 The fluid pressure valve 214, so squeezing the tube 212a by the fluid pressure, it is possible to prevent wear of the tube 212a.

ここで、トップリングのリテーナリングは、(1)研磨対象物(半導体ウェハ)の外周縁部の保持、および(2)研磨面(研磨パッド)を押付することによる被研磨対象物の研磨プロファイルの制御を行っている。 Here, the retainer ring of the top ring (1) polishing object holding the outer circumferential edge portion (semiconductor wafer), and (2) the polishing surface of the polishing profile of the object to be polished due to the (polishing pad) pressing control is performed. 研磨面圧が低い状態で、上述したような機械的強度の低い銅錯体を形成する研磨液を用いる場合には、過剰なリテーナリングの研磨面への押付は、研磨対象物の表面への研磨液の供給を律速させる。 In the polishing surface pressure is low, in the case of using a polishing liquid for forming a low copper complex mechanical strength as described above, the pressing of the polished surface of the excess retainer ring, the polishing of the surface of the object to be polished is the rate-limiting the supply of liquid. したがって、リテーナリングの研磨面への押付荷重は小さい方がよい。 Thus, the pressing load applied to the polishing surface of the retainer ring is smaller the better. しかしながら、リテーナリングの押付荷重が小さいと、研磨対象物がトップリングから飛び出しやすくなる。 However, when the pressing load of the retainer ring is small, a polishing object is easily jump out from the top ring. したがって、リテーナリングの押付荷重を低くした状態であっても研磨対象物の飛び出しを防止することができるリテーナリングが要望されている。 Accordingly, the retainer ring can be prevented from jumping out of a state in which the pressing load was lower in the object to be polished of the retainer ring is desired.

このような要望に応えるために、図32に示すように、研磨パッド52を押圧して半導体ウェハWと研磨パッド52との接触状態を調整する押圧部材300と、半導体ウェハWがトップリング24から飛び出すのを防止するリング状のガイド部材302とから構成されるリテーナリング356を用いてもよい。 To meet such a demand, as shown in FIG. 32, a pressing member 300 for adjusting the state of contact between the semiconductor wafer W and the polishing pad 52 to press the polishing pad 52, the semiconductor wafer W from the top ring 24 it may be used composed of retainer ring 356 from the ring-shaped guide member 302. to prevent the jumping out. ガイド部材302は押圧部材300よりも径方向内側、すなわち半導体ウェハWに近接する位置に配置されている。 Guide member 302 is arranged radially inward of the pressing member 300, i.e. the position close to the semiconductor wafer W. このようなリテーナリング356を用いることにより、研磨圧力が小さい場合においても、半導体ウェハWがトップリング24から飛び出すことを防止しつつ、半導体ウェハWの研磨プロファイルの制御を行うことができる。 By using such a retainer ring 356, when polishing pressure is less, the semiconductor wafer W while preventing the jumping out from the top ring 24, it is possible to control the polishing profile of the semiconductor wafer W.

また、ガイド部材302は、ねじやエアシリンダにより上下方向に位置調整可能となっており、研磨パッド52の表面からの高さを調整することができる。 The guide member 302 by a screw or air cylinder has a possible positioning in the vertical direction, it is possible to adjust the height from the surface of the polishing pad 52. また、ガイド部材302の径方向幅は6mm以下であることが好ましく、半導体ウェハWよりも硬度の小さい材質から形成されていることが好ましい。 It is preferable that the radial width of the guide member 302 is 6mm or less, it is preferably formed of a small material hardness than the semiconductor wafer W.

半導体デバイスの製造工程において、CMPによる銅ダマシン配線の平坦化プロセスにおいては、配線部分を残してバリアメタル上まで銅膜が完全に除去されるが、一般に、バリアメタル上まで銅膜を除去する工程は、図33(a)から図33(c)に示すように、(1)初期銅膜400の大部分を高速に除去するとともに、初期段差を緩和し、若干の銅膜400aを残留させる第1の工程(バルク銅研磨工程、図33(a)から図33(b)の工程)と、残りの銅膜400aを、配線部分400bを残してバリアメタル402上まで完全に除去する第2の工程(銅クリア工程、図33(b)から図33(c)の工程)とから構成される。 In the manufacturing process of semiconductor devices, process in the planarization process of the copper damascene wiring by CMP, but the copper film to the barrier metal is completely removed, leaving the wire section, which generally remove the copper film to the barrier metal , as shown in FIG. 33 (c) from Fig. 33 (a), (1) to remove the majority of the initial copper film 400 at a high speed, to alleviate the initial step, the to leave some of the copper film 400a 1 step (bulk copper polishing process, FIG. 33 (a) to the step of FIG. 33 (b)) and the remaining copper film 400a, a second to completely remove up on the barrier metal 402 to leave the wiring portion 400b step constructed from the (copper clearing process, the process of FIG. 33 (c) from Fig. 33 (b)).

バルク銅研磨工程においては、初期段差をできる限り緩和(平坦化)し、銅膜400aをできる限り薄く、しかも均一に残すことにより、銅クリア工程への負荷を低減することができる。 In bulk copper polishing process, relaxation as possible initial step is (flattening), as thin as possible a copper film 400a, moreover by uniformly leave, it is possible to reduce the load on the copper clearing process. 例えば、バルク銅研磨工程後の残留銅膜400aの厚さが100〜150nm程度、好ましくは100nm以下、厚さのレンジが50nm以下程度となるように研磨することが好ましい。 For example, about the residual thickness of the copper film 400a after the bulk copper polishing process 100 to 150 nm, preferably 100nm or less, it is preferable to polish as thickness range becomes much 50nm or less. また、一般的には、銅クリア工程では、図34(a)に示すような、銅を除去した後のディッシング410やエロージョン412を抑制するため、研磨圧力を低くして研磨がなされる。 Also, in general, the copper clearing process, as shown in FIG. 34 (a), in order to suppress the dishing 410 and erosion 412 after copper removal, polishing is performed by the polishing pressure lower.

ここで、従来のCMP装置では、ウェハ面内のある特定位置の膜厚の情報からプロセスの切替のタイミングを決定していた。 In the conventional CMP apparatus, it has been determined the timing of the switching process from the film thickness information of the specific location within the wafer plane. この方法では、研磨中の膜厚分布に関係なく切替のタイミングが決定されるため、例えば、研磨プロファイルが変化した場合であっても、測定されるウェハ上の位置の膜厚が所定値になりさえすれば、プロセスの切替が行われてしまう。 In this way, since the timing of switching regardless film thickness distribution during polishing is determined, for example, even when the polishing profile changes, the film thickness of the positions on the wafer to be measured becomes a predetermined value if only, the switching of the process will be carried out.

仮に、測定される位置よりも非常に残膜の厚い部分が他の位置に存在した場合、図34(b)に示すように、次の銅クリア工程の終了後に銅膜の残留414が生じるおそれがある。 If, possibility if a very thick portion of the remaining film from the position to be measured is present in the other position, which as shown in FIG. 34 (b), the residual 414 of the copper film after the next copper clearing process ends occurs there is. また、逆に、測定される位置よりも非常に残膜の薄い部分が他の位置に存在した場合、図34(a)に示すように、その位置でディッシング410やエロージョン412が生じるおそれがある。 Conversely, if a very thin portion of the remaining film from the position to be measured is present at other positions, as shown in FIG. 34 (a), there is a possibility that dishing 410 and erosion 412 occurs at that position .

このような問題を防止するために、以下のような方法を採用することができる。 To prevent such problems, it is possible to adopt the following method. すなわち、バルク銅研磨工程から銅クリア工程に移行するときの銅膜の膜厚分布を予め設定し、記憶装置に格納しておく。 That is, preset film thickness distribution of the copper film at the time of transition to the copper clearing process from bulk copper polishing process, and stored in the storage device. バルク銅研磨工程中には、うず電流センサ58(図2参照)により半導体ウェハの銅膜の膜厚分布を取得する。 During bulk copper polishing process to obtain the film thickness distribution of the copper film of the semiconductor wafer by the eddy current sensor 58 (see FIG. 2). シミュレーションソフトウエアにより、予め設定された膜厚分布と研磨中にうず電流センサ58により取得された膜厚分布とを瞬時に比較し、設定された膜厚分布とするために必要な研磨条件のシミュレーションを行う。 The simulation software compares the by film thickness distribution obtained by the eddy current sensor 58 in the abrasive with a preset film thickness distribution instantaneously, simulation of polishing conditions necessary for the set film thickness distribution I do. シミュレーションによって得られた研磨条件に基づいて、設定された膜厚分布になるようにトップリング24によるプロファイル制御を行う。 Based on the obtained polishing conditions by a simulation, it performs profile control by the top ring 24 so as to set the film thickness distribution. 例えば、現在の残膜分布において研磨量が不足している領域に対して研磨レートを高めるような制御を行う。 For example, it performs control to increase the polishing rate to a region amount of polishing is insufficient in the current residual film distribution. このようなプロファイル制御により、結果的に銅クリア工程直前の銅残膜が均一となるように、あるいは予め決められた膜厚分布となるようにする。 Such profile control, consequently as copper remaining film of copper clearing process immediately before becomes uniform, or made to be a predetermined thickness distribution. そして、実際の膜厚分布が設定された膜厚分布と一致したときに、バルク銅研磨工程から銅クリア工程に切り替える。 When it is consistent with the actual film thickness distribution is set film thickness distribution, switching to the copper clearing process from bulk copper polishing process.

このような方法により、実際の研磨形状(膜厚分布)をモニタしながら、最終的に得たい膜厚分布を確実に得ることができる。 By this method, while monitoring the actual polishing shape (film thickness distribution), the finally obtained like film thickness distribution can be obtained reliably. すなわち、バルク銅研磨工程から銅クリア工程への切替を常に所望の膜厚分布で行うことができるので、バルク銅研磨工程のプロセス変動(研磨レートの変動や研磨プロファイルの変動)に影響されず、常に一定の条件で銅クリア工程を開始することができる。 That is, since the switching of the copper clearing process from bulk copper polishing process can always be carried out with a desired film thickness distribution is not affected by the process variations of the bulk copper polishing process (change of fluctuations and polishing profile of the polishing rate), always it is possible to start the copper clear process under certain conditions. したがって、次工程である銅クリア工程への負荷を最小限にとどめることができる。 Therefore, it is possible to minimize the load on the copper clearing process is the next step. これは、銅クリア工程後のディッシング410やエロージョン412を抑制することに寄与するだけでなく、銅クリア工程の時間短縮(過研磨時間の抑制)にも寄与し、生産性の向上とコスト削減にもつながる。 This not only contributes to suppressing the dishing 410 and erosion 412 after copper clearing process, also contribute to faster time copper clearing process (suppression of over-polishing time), to reduce costs, enhance productivity also it leads.

配線形成工程において、半導体ウェハ上の導電膜を研磨するときには、研磨が終了したときに存在するディフェクト(例えば、導電膜の半導体ウェハ表面上への残留414、スクラッチやピット416(図34(a)および図34(b)参照))は、次の配線形成工程に影響を及ぼすのみならず、最終的に形成された電気回路の電気特性の劣化にも影響を及ぼす。 In the wiring formation step, when polishing the conductive film on a semiconductor wafer, defects present when grinding is completed (e.g., remaining on the conductive film of the semiconductor wafer surface 414, scratches and pits 416 (FIG. 34 (a) and FIG. 34 (b) see)) not only affect the subsequent wiring formation step also affects the degradation of the finally formed electrical characteristics of the electrical circuit. したがって、研磨の終了時にこれらのディフェクトをなくすことが要望される。 Accordingly, it is desired to eliminate these defects at the end of polishing.

CMPにおいては、導電膜の残留に対して、初期膜以上に研磨(オーバーポリッシング)を行って導電膜の残留414をなくすこともなされるが、一般にオーバーポリッシングを長時間行うと、図34(a)に示すように、配線部においてディッシング410やエロージョン412が発生してしまう。 In CMP, against the residual of the conductive film, but also be made to perform polishing or initial film (overpolishing) eliminate residual 414 of the conductive film is subjected generally overpolishing long, FIG. 34 (a as shown in), dishing 410 and erosion 412 occurs in the wiring portion. また、機械的な作用による研磨を行うため、スクラッチやピット416の発生は避けられない。 Moreover, since polishing is performed by mechanical action, scratches and pits 416 are inevitable.

一般に残留した導電膜414は、研磨除去が難しいため、過剰のオーバーポリッシングを必要とする。 Generally the conductive film 414 remaining on, since it is difficult polishing removal, requires an excess of overpolishing. この場合には、ディッシング410やエロージョン412,およびスクラッチやピット416が発生しやすくなる。 In this case, dishing 410 and erosion 412 and scratches and pits 416, it is likely to occur. これを避けるために、上述したバルク銅研磨工程をCMPで行い、その後のCMPによる銅クリア工程を銅膜の残りが50nm以下となったところで止め、その後の銅クリア工程をケミカルエッチングにより行い、銅膜を除去するという方法を用いることができる。 To avoid this, the bulk copper polishing process described above is performed by CMP, the copper clearing process by subsequent CMP stop at the remaining copper film becomes 50nm or less, perform subsequent copper clearing process by chemical etching, copper it is possible to use a method of removing a film. このように、機械的な作用を伴わないケミカルエッチングにより銅クリア工程を行えば、ディフェクトを生じさせずに銅膜の研磨を行うことができる。 Thus, by performing the copper clearing process by chemical etching without mechanical action, it is possible to perform polishing of the copper film without causing defects.

ケミカルエッチングにおけるエッチャントとしては、硫酸、硝酸、ハロゲン酸(特にフッ酸、塩酸)などの酸、アンモニア水などのアルカリ、過酸化水素などの酸化剤とフッ化水素や硫酸などの酸との混合物を用いることができる。 As an etchant in the chemical etching, sulfuric acid, nitric acid, halogen acids (in particular hydrofluoric acid, hydrochloric acid) acids, such as, an alkali such as ammonia water, a mixture of oxidizing agent such as hydrogen peroxide with an acid such as hydrogen fluoride or sulfuric acid it can be used. また、バルク銅研磨工程において導電性の薄膜の厚さを測定し、該測定された厚さが所定の厚さ、好ましくは100nm以下になったときに、バルク銅研磨工程から銅クリア工程に切り替えるのが好ましい。 Further, the thickness of the conductive thin film were measured in the bulk copper polishing process, the measured thickness is predetermined thickness, preferably when it is 100nm or less, it switches on the copper clearing process from bulk copper polishing process preference is. この場合の膜厚の測定は、導電膜に光を照射して膜厚を測定する光学式センサ、導電膜に発生するうず電流を検出して膜厚を測定するうず電流センサ(図2参照)、研磨テーブル22の回転トルクを検出して導電膜の膜厚を測定するトルク検知センサ、導電膜に超音波をあてて膜厚を測定する超音波式センサのうち少なくとも1つを使用することができる。 Eddy current sensor the measurement of the film thickness of the case, the optical sensor is irradiated with light in the conductive film to measure the film thickness, to detect eddy current generated in the conductive film to measure the film thickness (see FIG. 2) , the use of at least one of the ultrasonic sensors torque sensor for measuring the thickness of the conductive film by detecting the rotation torque of the polishing table 22, which in the conductive film by applying ultrasonic waves to measure the film thickness it can.

上述したケミカルエッチングは、CMP装置を用いて銅膜の薄膜を形成するバルク銅研磨工程に限らず、他のプロセスとも組み合わせることができる。 Chemical etching described above is not limited to the bulk copper polishing process for forming a thin film of copper film by using a CMP device, it can be combined with other processes. すなわち、基板上に平坦な導電性の薄膜を形成する種々のプロセスの後に、その導電性の薄膜をケミカルエッチングにより除去することができる。 That is, after the various processes of forming a planar conductive thin film on a substrate, the conductive thin film can be removed by chemical etching.

例えば、電解研磨により薄膜を形成した後に、その薄膜をケミカルエッチングにより除去してもよい。 For example, after forming a thin film by electrolytic polishing, it may be to remove the thin film by chemical etching. 電解研磨は、機械的な作用を用いずに研磨を行うことができるため、スクラッチやピット416の発生が低減されるものの、電気的な接続がなされないような導電膜の残留(例えば絶縁材料上に形成された微小な導電膜の残留)が生じると、その残留した導電膜の除去ができないという問題がある。 Electropolishing, it is possible to carry out polishing without using mechanical action, scratch and although formation of pits 416 is reduced, the residual conductive film such as an electrical connection can not be made (e.g., on an insulating material If the residual of the formed fine conductive film) occurs, it is impossible to remove the remaining conductive film. しかしながら、電解研磨により平坦な導電性の薄膜を形成した後に、電気的な接続を必要としないケミカルエッチングによりその導電性の薄膜を除去することとすれば、ディフェクトを生じさせずに導電膜の除去をすることができる。 However, after forming the flat conductive thin film by electrolytic polishing, if necessary electrical connections and not by chemical etching and removing the conductive thin film, removal of the conductive film without causing defects it can be a to. この場合において、電解研磨の方法は特定のものに限定されるものではない。 In this case, the method of electrolytic polishing is not intended to be limited to a specific one. 例えば、イオン交換体を用いた電解研磨またはイオン交換体を用いない電解研磨のいずれであってもよい。 For example, it may be any of electrolytic polishing using no electrolytic polishing or ion exchanger using an ion exchanger. また、電解研磨においては、超純水、純水、または500μS/cm以下の液体または電解液を用いることが好ましい。 In the electrolytic polishing, it is preferable to use ultrapure water, pure water or 500 .mu.S / cm or less liquid or electrolyte. 例えば、特開2003−145354号公報に記載されている電解加工装置を用いて上述の電解研磨を行うこととしてもよい。 For example, it is also possible to perform the electrolytic polishing described above using an electrolytic processing apparatus described in JP-A-2003-145354.

また、平坦めっきにより薄膜を形成した後に、その薄膜をケミカルエッチングにより除去することもできる。 Further, after forming the thin film flat plating, it is also possible to remove the thin film by chemical etching. さらに、上述の例では、銅膜(Cu)を形成および除去する場合について説明したが、これに限られるものではない。 Furthermore, in the above example has described the case of forming and removing the copper film (Cu), but is not limited thereto. 例えば、Ta、TaN、WN、TiN、Ruのうちの少なくとも1つを含む導電性薄膜を形成した後に、その薄膜をケミカルエッチングにより除去してもよい。 For example, Ta, TaN, WN, TiN, after forming a conductive thin film containing at least one of Ru, may be to remove the thin film by chemical etching.

図35に示す研磨装置において、実際に研磨中に研磨液供給ノズル26を揺動させて半導体ウェハの研磨を行った。 In the polishing apparatus shown in FIG. 35, it was polished semiconductor wafer by actually swinging the polishing liquid supply nozzle 26 during polishing. 図36(a)は、このときの結果を示すグラフである。 Figure 36 (a) is a graph showing the results of this time. 図36(b)に示す研磨液供給ノズル26を揺動させない場合のグラフと比較すればわかるように、研磨中に研磨液供給ノズル26を揺動させることにより、半導体ウェハの面内均一性が向上した。 A polishing liquid supply nozzle 26 shown in As can be seen from comparison with the graph in the case of not swung FIG. 36 (b), the by swinging the polishing liquid supply nozzle 26 during polishing, surface uniformity of the semiconductor wafer It was improved.

これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。 Have been shown and described an embodiment of the present invention, the present invention is not limited to the embodiments described above, it goes without saying that may be implemented in various different forms within the scope of its technical idea.

本発明に係る研磨装置の一実施形態を示す平面図である。 Is a plan view showing an embodiment of a polishing apparatus according to the present invention. 図1に示す研磨装置の研磨ユニットの一部を示す縦断面図である。 It is a longitudinal sectional view showing a part of a polishing unit of the polishing apparatus shown in FIG. 図2に示すトップリングのリテーナリングの一例を示す底面図である。 Is a bottom view showing an example of a retainer ring of the top ring shown in FIG. 図2に示すトップリングのリテーナリングの他の例を示す底面図である。 It is a bottom view showing another example of a retainer ring of the top ring shown in FIG. 図2に示すトップリングのリテーナリングの他の例を示す底面図である。 It is a bottom view showing another example of a retainer ring of the top ring shown in FIG. 図2に示すトップリングのリテーナリングの他の例を示す底面図である。 It is a bottom view showing another example of a retainer ring of the top ring shown in FIG. 図1に示す研磨装置の研磨ユニットの一部を模式的に示す平面図である。 Some of the polishing unit of the polishing apparatus shown in FIG. 1 is a plan view schematically showing. 図7に示す研磨ユニットに用いられる気体噴出機構を示す斜視図である。 It is a perspective view showing a gas ejection mechanism used in the polishing unit shown in FIG. 図1に示す研磨装置の研磨ユニットの一変形例を示す平面図である。 Is a plan view showing a modification of the polishing unit of the polishing apparatus shown in FIG. 図7に示す研磨ユニットの研磨パッドを示す斜視図である。 It is a perspective view showing a polishing pad of the polishing unit shown in FIG. 図10に示す研磨パッドの拡大縦断面図である。 Is an enlarged longitudinal sectional view of the polishing pad shown in FIG. 10. 図10に示す研磨パッドの変形例を示す拡大平面図である。 Is an enlarged plan view showing a modified example of the polishing pad shown in FIG. 10. 図1に示す研磨装置の研磨ユニットの変形例を示す平面図である。 It is a plan view showing a modified example of the polishing unit of the polishing apparatus shown in FIG. 図1に示す研磨装置の研磨ユニットの変形例を示す平面図である。 It is a plan view showing a modified example of the polishing unit of the polishing apparatus shown in FIG. 図1に示す研磨装置の研磨ユニットの変形例を示す平面図である。 It is a plan view showing a modified example of the polishing unit of the polishing apparatus shown in FIG. 図1に示す研磨装置の研磨ユニットの変形例を示す平面図である。 It is a plan view showing a modified example of the polishing unit of the polishing apparatus shown in FIG. 図1に示す研磨装置の研磨ユニットの変形例を示す平面図である。 It is a plan view showing a modified example of the polishing unit of the polishing apparatus shown in FIG. 図1に示す研磨装置の研磨ユニットの変形例を示す平面図である。 It is a plan view showing a modified example of the polishing unit of the polishing apparatus shown in FIG. 図1に示す研磨装置の研磨ユニットの変形例を示す平面図である。 It is a plan view showing a modified example of the polishing unit of the polishing apparatus shown in FIG. 図1に示す研磨装置の研磨ユニットの変形例を示す平面図である。 It is a plan view showing a modified example of the polishing unit of the polishing apparatus shown in FIG. 図1に示す研磨装置の研磨ユニットに用いられる研磨液供給ノズルの変形例を示す斜視図である。 It is a perspective view showing a modified example of the polishing liquid supply nozzle used in the polishing unit of the polishing apparatus shown in FIG. 図21に示す研磨液供給ノズルの縦断面図である。 It is a longitudinal sectional view of a polishing liquid supply nozzle shown in FIG. 21. 図21に示す研磨液供給ノズルの変形例を示す斜視図である。 It is a perspective view showing a modified example of the polishing liquid supply nozzle shown in FIG. 21. 図1に示す研磨装置の研磨ユニットに用いられる研磨液供給ノズルの変形例を示す斜視図である。 It is a perspective view showing a modified example of the polishing liquid supply nozzle used in the polishing unit of the polishing apparatus shown in FIG. 図21に示す研磨液供給ノズルの変形例を示す斜視図である。 It is a perspective view showing a modified example of the polishing liquid supply nozzle shown in FIG. 21. 図1に示す研磨装置の研磨ユニットに用いられる研磨液供給ノズルの変形例を示す斜視図である。 It is a perspective view showing a modified example of the polishing liquid supply nozzle used in the polishing unit of the polishing apparatus shown in FIG. 図1に示す研磨装置の研磨ユニットに用いられる研磨液供給ノズルの変形例を示す平面図である。 Is a plan view showing a modified example of the polishing liquid supply nozzle used in the polishing unit of the polishing apparatus shown in FIG. 図1に示す研磨装置の研磨ユニットに用いられる研磨液供給ノズルの変形例を示す模式図である。 It is a schematic view showing a modified example of the polishing liquid supply nozzle used in the polishing unit of the polishing apparatus shown in FIG. 従来の研磨装置における研磨液供給系を示す模式図である。 It is a schematic view showing a polishing liquid supply system in the conventional polishing apparatus. 本発明に係る研磨液供給系を示す模式図である。 It is a schematic view showing a polishing liquid supply system according to the present invention. 図31(a)および図31(b)は、図30に示す研磨液供給系に用いられる流体圧バルブを示す模式図である。 Figure 31 (a) and FIG. 31 (b) is a schematic view showing a fluid pressure valve for use in the polishing liquid supply system shown in FIG. 30. 図2に示すトップリングの変形例を示す縦断面図である。 It is a longitudinal sectional view showing a modified example of the top ring shown in FIG. 図33(a)から図33(c)は、CMPによる銅ダマシン配線の平坦化プロセスを示す模式図である。 Shown in FIG. 33 (a) Fig. 33 (c) are schematic views showing the flattening process of the copper damascene wiring by CMP. 図34(a)はオーバーポリッシングの状態を示す模式図、図34(b)は研磨不足の状態を示す模式図である。 Figure 34 (a) is a schematic view showing a state of over-polishing, Figure 34 (b) is a schematic view showing a state of insufficient polishing. 研磨液供給ノズルを揺動させて半導体ウェハの研磨を行うために使用した研磨装置の平面図である。 The polishing liquid supply nozzle is swung is a plan view of a polishing apparatus used for performing the polishing of the semiconductor wafer. 図36(a)は図35に示す研磨装置において研磨液供給ノズルを揺動させた半導体ウェハにおける研磨レートを示すグラフ、図36(b)は研磨液供給ノズルを揺動させないときの半導体ウェハにおける研磨レートを示すグラフである。 Graph showing the polishing rate of a semiconductor wafer to oscillate the polishing liquid supply nozzle in a polishing apparatus shown in FIG. 36 (a) is 35, the semiconductor wafer when FIG 36 (b) is not to oscillate the polishing liquid supply nozzle is a graph showing the polishing rate.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

20 研磨ユニット 22 研磨テーブル 24 トップリング 26 研磨液供給ノズル 28 ドレッサ 30 アトマイザ(流体噴出機構) 20 polishing unit 22 polishing table 24 the top ring 26 polishing liquid supply nozzle 28 dresser 30 atomizer (fluid jetting mechanism)
52 研磨パッド(研磨布) 52 polishing pad (polishing cloth)
56,356 リテーナリング 57 研磨液供給口 58 うず電流センサ 70 外周面 72 内周面 74 溝 80 排出機構 82 カバー 84 接触部材 86 気体噴出機構 88 気体噴出口100 円板116 分散スカート120,122 分散板124 スリット210 研磨液循環系212 研磨液供給ライン300 押圧部材302 ガイド部材400 銅膜402 バリアメタル 56,356 retainer ring 57 polishing liquid supply ports 58 eddy current sensor 70 peripheral surface 72 inner peripheral surface 74 groove 80 discharge mechanism 82 cover 84 contact member 86 gas ejection mechanism 88 gas outlet 100 disc 116 dispersed skirt 120,122 dispersion plate 124 slit 210 polishing solution circulation system 212 polishing solution supply line 300 pressing member 302 guide member 400 copper film 402 barrier metal

Claims (70)

  1. 研磨面を有する研磨テーブルと、 A polishing table having a polishing surface,
    研磨対象物を保持し、該研磨対象物を前記研磨面に押圧するトップリングと、 Holding the polishing object, a top ring for pressing the polishing object in the polishing surface,
    前記研磨面に研磨液を供給する研磨液供給口と、 A polishing liquid supply port for supplying a polishing liquid to the polishing surface,
    前記研磨液が前記研磨対象物と前記研磨面との相対移動により前記研磨対象物の全面に均一に行き渡るように前記研磨液供給口を移動させる移動機構と、 A moving mechanism for moving the polishing liquid the object of polishing and the polishing surface and the polishing liquid supply port as the relative movement distributed uniformly across the entire surface of the object to be polished,
    を備えたことを特徴とする研磨装置。 Polishing apparatus characterized by comprising a.
  2. 前記移動機構は、揺動移動、往復移動、回転移動、および直線移動のうち少なくとも1つにより前記研磨液供給口を移動させることを特徴とする請求項1に記載の研磨装置。 The moving mechanism, the swing movement, reciprocating, rotary movement, and the polishing apparatus according to claim 1, at least one of the linear movement, characterized in that moving the polishing liquid supply port.
  3. 前記移動機構は、前記研磨液供給口の移動中に該研磨液供給口の移動速度を変化させることを特徴とする請求項1または2に記載の研磨装置。 The moving mechanism, a polishing apparatus according to claim 1 or 2, characterized by changing the moving speed of the polishing liquid supply port during the movement of the polishing liquid supply port.
  4. 前記研磨液供給口の移動中に該研磨液供給口から供給される前記研磨液の量を制御する液量制御機構をさらに備えたことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の研磨装置。 To any one of claims 1 to 3, further comprising a liquid amount control mechanism for controlling the amount of the polishing liquid supplied from the polishing liquid supply port during the movement of the polishing liquid supply port the polishing apparatus according.
  5. 前記研磨液供給口を有する研磨液供給ノズルをさらに備えたことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の研磨装置。 The polishing apparatus according to any one of 4 the preceding claims, characterized in that it comprises polishing liquid further feed nozzle with the polishing liquid supply port.
  6. 前記研磨液供給口を複数有する研磨液供給ノズルをさらに備えたことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の研磨装置。 The polishing apparatus according to any one of claims 1 4, further comprising a polishing liquid supply nozzle having a plurality of said polishing liquid supply port.
  7. 前記複数の研磨液供給口は、異なる孔径を有することを特徴とする請求項6に記載の研磨装置。 Wherein the plurality of polishing liquid supply port, the polishing apparatus according to claim 6, characterized in that it has different pore sizes.
  8. 前記複数の研磨液供給口から供給される研磨液の量を個別に調整する液量制御機構をさらに備えたことを特徴とする請求項6または7に記載の研磨装置。 The polishing apparatus according to claim 6 or 7, further comprising a liquid amount control mechanism for adjusting individually the amount of polishing liquid supplied from said plurality of polishing liquid supply port.
  9. 前記研磨液供給ノズルは、前記研磨テーブルの径方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項5から8のいずれか一項に記載の研磨装置。 The polishing liquid supply nozzle, the polishing apparatus according to any one of claims 5 to 8, characterized in that it is arranged along the radial direction of the polishing table.
  10. 前記研磨液供給ノズルは、前記研磨テーブルの径方向に対して所定の角度だけ傾いた方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項5から8のいずれか一項に記載の研磨装置。 The polishing liquid supply nozzle, the polishing apparatus according to any one of claims 5 to 8, characterized in that it is arranged only along a direction inclined by a predetermined angle with respect to the radial direction of the polishing table .
  11. 研磨面を有する研磨テーブルと、 A polishing table having a polishing surface,
    研磨対象物を保持し、該研磨対象物を前記研磨面に押圧するトップリングと、 Holding the polishing object, a top ring for pressing the polishing object in the polishing surface,
    前記研磨面に研磨液を供給する複数の研磨液供給口と、 A plurality of polishing liquid supply port for supplying a polishing liquid to the polishing surface,
    前記研磨液が前記研磨対象物と前記研磨面との相対移動により前記研磨対象物の全面に均一に行き渡るように前記研磨液供給口からの前記研磨液の供給量を制御する液量制御機構と、 A liquid amount control mechanism for controlling the supply amount of the polishing liquid from the polishing liquid the object of polishing and the polishing liquid supply port as the relative movement distributed uniformly across the entire surface of the object to be polished and the polishing surface ,
    を備えたことを特徴とする研磨装置。 Polishing apparatus characterized by comprising a.
  12. 前記液量制御機構は、前記複数の研磨液供給口から供給される研磨液の量を個別に調整することを特徴とする請求項11に記載の研磨装置。 The liquid control mechanism A polishing apparatus according to claim 11, wherein the adjusting individually the amount of polishing liquid supplied from said plurality of polishing liquid supply port.
  13. 前記複数の研磨液供給口は、異なる孔径を有することを特徴とする請求項11または12に記載の研磨装置。 Wherein the plurality of polishing liquid supply port, the polishing apparatus according to claim 11 or 12, characterized in that it has different pore sizes.
  14. 前記複数の研磨液供給口を有する研磨液供給ノズルをさらに備えたことを特徴とする請求項11から13のいずれか一項に記載の研磨装置。 The polishing apparatus according to any one of claims 11 to 13, further comprising a polishing liquid supply nozzle having a plurality of polishing liquid supply port.
  15. 前記研磨液供給ノズルは、前記研磨テーブルの径方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項14に記載の研磨装置。 The polishing liquid supply nozzle, the polishing apparatus according to claim 14, characterized in that it is arranged along the radial direction of the polishing table.
  16. 前記研磨液供給ノズルは、前記研磨テーブルの径方向に対して所定の角度だけ傾いた方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項14に記載の研磨装置。 The polishing liquid supply nozzle, the polishing apparatus according to claim 14, characterized in that it is arranged only along a direction inclined by a predetermined angle with respect to the radial direction of the polishing table.
  17. 研磨面を有する研磨テーブルと、 A polishing table having a polishing surface,
    研磨対象物を保持し、該研磨対象物を前記研磨面に押圧するトップリングと、 Holding the polishing object, a top ring for pressing the polishing object in the polishing surface,
    研磨液を分散させて前記研磨面に供給する分散部材と、 A dispersing member for supplying to the polishing surface of the polishing liquid is dispersed,
    前記分散部材に研磨液を供給する研磨液供給口と、 A polishing liquid supply port for supplying a polishing liquid to the dispersion member,
    を備えたことを特徴とする研磨装置。 Polishing apparatus characterized by comprising a.
  18. 前記分散部材は、前記研磨液供給口に取り付けられた末広がり形状の分散板であることを特徴とする請求項17に記載の研磨装置。 The dispersion member A polishing apparatus according to claim 17, characterized in that a distribution plate divergent shape which is attached to the polishing liquid supply port.
  19. 研磨面を有する研磨テーブルと、 A polishing table having a polishing surface,
    研磨対象物を保持し、該研磨対象物を前記研磨面に押圧するトップリングと、 Holding the polishing object, a top ring for pressing the polishing object in the polishing surface,
    前記研磨面に研磨液を供給する研磨液供給口と、 A polishing liquid supply port for supplying a polishing liquid to the polishing surface,
    前記研磨液供給口から前記研磨面に供給された研磨液を分散させて前記研磨対象物と前記研磨面との間に供給する分散部材と、 A dispersing member for supplying between said polishing liquid the polishing object by dispersing a polishing liquid supplied to the polishing surface from the supply port said polishing surface,
    を備えたことを特徴とする研磨装置。 Polishing apparatus characterized by comprising a.
  20. 前記分散部材は、前記研磨液供給口に取り付けられた円板状の分散板であることを特徴とする請求項19に記載の研磨装置。 The dispersion member A polishing apparatus according to claim 19, wherein said a polishing liquid disc-shaped distribution plate mounted to the supply port.
  21. 前記分散部材は、前記研磨液供給口に対して前記研磨面の移動方向の下流側に配置され、前記研磨面に接触する接触部材であることを特徴とする請求項19に記載の研磨装置。 The dispersion member is disposed on the downstream side in the moving direction of the polishing surface relative to the polishing liquid supply port, the polishing apparatus according to claim 19, characterized in that a contact member in contact with the polishing surface.
  22. 前記接触部材は、耐摩耗性を有する弾性体で形成されていることを特徴とする請求項21に記載の研磨装置。 The contact member, the polishing apparatus according to claim 21, characterized in that it is formed of an elastic body having a wear resistance.
  23. 前記接触部材は、前記研磨面に接触する端部にスリットを有することを特徴とする請求項21または22に記載の研磨装置。 The contact member, the polishing apparatus according to claim 21 or 22, characterized in that it has a slit on the end in contact with said polishing surface.
  24. 研磨面を有する研磨テーブルと、 A polishing table having a polishing surface,
    研磨対象物を保持し、該研磨対象物を前記研磨面に押圧するトップリングと、 Holding the polishing object, a top ring for pressing the polishing object in the polishing surface,
    を備え、 Equipped with a,
    前記トップリングは、前記研磨対象物の外周縁を保持するリング状のリテーナリングを備え、 The top ring has a ring-shaped retainer ring for holding the outer peripheral edge of the polishing object,
    前記リテーナリングの前記研磨面と接触する面には、該リテーナリングの外周面と内周面とを連通する溝が形成され、 The surface in contact with the polishing surface of the retainer ring groove that communicates the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the retainer ring is formed,
    前記リテーナリングの溝の前記外周面における開口率は10%〜50%であることを特徴とする研磨装置。 Polishing and wherein the aperture ratio of the outer circumferential surface of the groove of the retainer ring is 10% to 50%.
  25. 前記トップリングは、前記研磨対象物の研磨時に、前記研磨テーブルの回転速度の1/3〜1/1.5の回転速度で回転されることを特徴とする請求項24に記載の研磨装置。 The top ring A polishing apparatus according to claim 24, wherein the during polishing of a polishing object, it is rotated at a rotational speed of 1 / 3-1 / 1.5 of the rotational speed of the polishing table.
  26. 前記研磨テーブルと前記トップリングとは同一方向に回転されることを特徴とする請求項25に記載の研磨装置。 The polishing apparatus according to claim 25, characterized in that it is rotated in the same direction and the top ring and the polishing table.
  27. 前記研磨テーブルと前記トップリングとは逆方向に回転されることを特徴とする請求項25に記載の研磨装置。 The polishing apparatus according to claim 25, characterized in that it is rotated in the opposite direction as the top ring and the polishing table.
  28. 前記リテーナリングは、 Said retainer ring,
    前記研磨面を押圧して前記研磨対象物と前記研磨面との接触状態を調整する押圧部材と、 A pressing member for adjusting the state of contact between the polishing object and the polishing surface by pressing said polishing surface,
    前記研磨対象物が前記トップリングから飛び出すのを防止するガイド部材と、 A guide member in which the object of polishing is prevented from jumping out from the top ring,
    を備えたことを特徴とする請求項24から27のいずれか一項に記載の研磨装置。 The polishing apparatus according to any one of claims 24 27, characterized in that with a.
  29. 前記ガイド部材は、前記押圧部材よりも前記研磨対象物に近接する位置に配置されることを特徴とする請求項28に記載の研磨装置。 The guide member, a polishing apparatus according to claim 28, characterized in that it is arranged at a position close to the object of polishing than the pressing member.
  30. 前記ガイド部材は、前記研磨面からの高さを調整可能に構成されていることを特徴とする請求項28または29に記載の研磨装置。 The guide member, a polishing apparatus according to claim 28 or 29, characterized in that it is adjustable constituting the height from the polishing surface.
  31. 前記ガイド部材は、リング状であることを特徴とする請求項28から30のいずれか一項に記載の研磨装置。 The guide member, a polishing apparatus according to any one of claims 28 30, characterized in that it is a ring shape.
  32. 前記ガイド部材の径方向幅は6mm以下であることを特徴とする請求項28から31のいずれか一項に記載の研磨装置。 The polishing apparatus according to any one of 31 claims 28, wherein the radial width of the guide member is 6mm or less.
  33. 前記ガイド部材は、前記研磨対象物よりも硬度の小さい材質から形成されていることを特徴とする請求項28から32のいずれか一項に記載の研磨装置。 The guide member, a polishing apparatus according to any one of claims 28 32, characterized in that it is formed from a small material hardness than the polishing object.
  34. 研磨面を有する研磨テーブルと、 A polishing table having a polishing surface,
    研磨対象物を保持し、該研磨対象物を前記研磨面に押圧するトップリングと、 Holding the polishing object, a top ring for pressing the polishing object in the polishing surface,
    前記研磨面に研磨液を供給する研磨液供給口と、 A polishing liquid supply port for supplying a polishing liquid to the polishing surface,
    前記研磨面と前記研磨対象物とを2m/s以上の相対速度で相対運動させる相対運動機構と、 A relative movement mechanism for relatively moving the said object of polishing with the polishing surface at 2m / s or more relative velocity,
    を備え、 Equipped with a,
    前記研磨面は、断面積が0.38mm 以上の溝を有することを特徴とする研磨装置。 The polishing surface, the polishing apparatus is a cross-sectional area and having a 0.38 mm 2 or more grooves.
  35. 前記溝は、同心円状に形成された複数の溝であることを特徴とする請求項34に記載の研磨装置。 The groove polishing apparatus according to claim 34, characterized in that a plurality of grooves formed concentrically.
  36. 前記研磨面は、前記複数の溝の間を接続する細溝をさらに有することを特徴とする請求項34または35に記載の研磨装置。 The polishing surface, the polishing apparatus according to claim 34 or 35, characterized in that it further comprises a narrow groove which connect between said plurality of grooves.
  37. 前記細溝は、円周方向に対して傾斜した直線状の溝であることを特徴とする請求項36に記載の研磨装置。 The narrow groove A polishing apparatus according to claim 36, characterized in that a straight grooves inclined with respect to the circumferential direction.
  38. 前記研磨面は、開口面積が2.98mm 以上の孔を複数有することを特徴とする請求項34から37のいずれか一項に記載の研磨装置。 The polishing surface, the polishing apparatus according to any one of claims 34 37, opening area and having a plurality of 2.98 mm 2 or more holes.
  39. 前記研磨液供給口を複数備えたことを特徴とする請求項34から38のいずれか一項に記載の研磨装置。 The polishing apparatus according to any one of 38 claims 34, characterized in that a plurality of the polishing liquid supply port.
  40. 研磨面を有する研磨テーブルと、 A polishing table having a polishing surface,
    研磨対象物を保持し、該研磨対象物を前記研磨面に押圧するトップリングと、 Holding the polishing object, a top ring for pressing the polishing object in the polishing surface,
    前記研磨面に研磨液を供給する研磨液供給口と、 A polishing liquid supply port for supplying a polishing liquid to the polishing surface,
    を備え、 Equipped with a,
    前記研磨面は、開口面積が2.98mm 以上の孔を複数有することを特徴とする研磨装置。 The polishing surface, the polishing apparatus opening area and having a plurality of 2.98 mm 2 or more holes.
  41. 前記孔の開口面積は19.63mm 以上であることを特徴とする請求項40に記載の研磨装置。 The polishing apparatus according to claim 40, wherein the opening area of the holes is 19.63Mm 2 or more.
  42. 研磨面を有する研磨テーブルと、 A polishing table having a polishing surface,
    前記研磨面に研磨液を供給する複数の研磨液供給口と、 A plurality of polishing liquid supply port for supplying a polishing liquid to the polishing surface,
    前記複数の研磨液供給口から延び、研磨装置の外部に設置された研磨液循環系にそれぞれ直接接続される複数の研磨液供給ラインと、 A plurality of polishing liquid feed line extending from said plurality of polishing liquid supply port is directly connected to the polishing solution circulation system located outside of the polishing apparatus,
    を備えたことを特徴とする研磨装置。 Polishing apparatus characterized by comprising a.
  43. 研磨面を有する研磨テーブルと、 A polishing table having a polishing surface,
    研磨対象物を保持し、該研磨対象物を前記研磨面に押圧するトップリングと、 Holding the polishing object, a top ring for pressing the polishing object in the polishing surface,
    前記研磨面に向けて洗浄液と気体の混合流体を噴射する流体噴射機構と、 A fluid ejection mechanism for ejecting a mixed fluid of washing liquid and a gas toward the polishing surface,
    前記流体噴射機構に対して前記研磨面の移動方向の下流側に配置され、前記混合流体を前記研磨面から排出する排出機構と、 Is disposed on the downstream side in the moving direction of the polishing surface relative to the fluid-ejection mechanism, a discharge mechanism for discharging the mixed fluid from the polishing surface,
    を備えたことを特徴とする研磨装置。 Polishing apparatus characterized by comprising a.
  44. 前記排出機構は、前記研磨面に接触する接触部材を備えたことを特徴とする請求項43に記載の研磨装置。 It said discharge mechanism A polishing apparatus according to claim 43, characterized in that it comprises a contact member in contact with the polishing surface.
  45. 前記接触部材は、摩擦係数の低い材質からなることを特徴とする請求項44に記載の研磨装置。 The contact member, the polishing apparatus according to claim 44, characterized in that it consists of a low friction coefficient material.
  46. 前記接触部材は、シール性の高い材質からなることを特徴とする請求項44または45に記載の研磨装置。 The contact member, the polishing apparatus according to claim 44 or 45, characterized in that it consists of a high sealing property material.
  47. 前記接触部材は、前記研磨テーブルの径方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項44から46のいずれか一項に記載の研磨装置。 The contact member, the polishing apparatus according to any one of claims 44 46, characterized in that it is arranged along the radial direction of the polishing table.
  48. 前記接触部材は、前記研磨テーブルの径方向に対して所定の角度だけ傾いた方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項44から46のいずれか一項に記載の研磨装置。 The contact member, the polishing apparatus according to any one of claims 44 to 46, characterized in that are arranged along only a direction inclined a predetermined angle with respect to the radial direction of the polishing table.
  49. 前記排出機構は、 The discharge mechanism,
    前記研磨面に向けて気体を噴出する気体噴出口と、 A gas outlet for ejecting a gas toward the polishing surface,
    前記気体の噴出量、噴出圧力、および噴出方向のうち少なくとも1つを制御する制御部と、 Ejection amount of the gas, and a control unit for controlling at least one of ejection pressure, and the ejection direction,
    を備えたことを特徴とする請求項43から48のいずれか一項に記載の研磨装置。 The polishing apparatus according to claims 43 to any one of 48, comprising the.
  50. 前記気体噴出口は、前記研磨テーブルの径方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項49に記載の研磨装置。 The gas outlet A polishing apparatus according to claim 49, characterized in that it is arranged along the radial direction of the polishing table.
  51. 前記気体噴出口は、前記研磨テーブルの径方向に対して所定の角度だけ傾いた方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項49に記載の研磨装置。 The gas outlet A polishing apparatus according to claim 49, characterized in that it is arranged only along a direction inclined by a predetermined angle with respect to the radial direction of the polishing table.
  52. 前記流体噴射機構および前記排出機構を覆うカバーをさらに備えたことを特徴とする請求項43から51のいずれか一項に記載の研磨装置。 The polishing apparatus according to any one of claims 43 to 51, characterized in that further comprising a cover for covering the fluid ejection mechanism and the discharge mechanism.
  53. 前記流体噴射機構および前記排出機構は、前記トップリングに対して前記研磨面の移動方向の上流側に位置することを特徴とする請求項43から52のいずれか一項に記載の研磨装置。 The fluid-ejection mechanism and the discharge mechanism, the polishing apparatus according to any one of claims 43 to 52, characterized in that positioned upstream of the moving direction of the polishing surface relative to the top ring.
  54. 前記研磨面のドレッシングを行うドレッサをさらに備えたことを特徴とする請求項43から53のいずれか一項に記載の研磨装置。 The polishing apparatus according to any one of 53 claims 43, further comprising a dresser dressing of the polishing surface.
  55. 研磨テーブルの研磨面に研磨対象物を押圧し、前記研磨面と前記研磨対象物を相対運動させて前記研磨対象物を研磨する研磨方法において、 In the polishing method of pressing the polishing object in the polishing surface of the polishing table, polishing the polishing object the object of polishing with the polishing surface by relative movement,
    研磨中に流体噴射機構により前記研磨面に向けて洗浄液と気体の混合流体を噴射し、 Toward said polishing surface under a fluid injection mechanism injecting a mixed fluid of washing liquid and gas during polishing,
    前記流体噴射機構に対して前記研磨面の移動方向の下流側に配置された排出機構により前記混合流体を前記研磨面から排出することを特徴とする研磨方法。 Polishing method characterized by discharging the mixed fluid from the polishing surface by the discharge mechanism disposed on the downstream side in the moving direction of the polishing surface relative to the fluid-ejection mechanism.
  56. 研磨中に前記研磨面のドレッシングを行うことを特徴とする請求項55に記載の研磨方法。 The polishing method according to claim 55, characterized in that dressing of the polishing surface during polishing.
  57. 研磨対象物を13.79kPa以下の低圧で研磨する第1の研磨工程と、 A first polishing step of polishing a workpiece with the following low pressure 13.79KPa,
    前記第1の研磨工程の後に前記研磨対象物に水を供給しつつ該研磨対象物を13.79kPa以下の低圧かつ該研磨対象物と前記研磨面との相対速度が2m/s以上の高速で研磨する第2の研磨工程と、 In the high-speed relative speed is more than 2m / s of the object to be polished while supplying water to the polishing object to the following low and the polishing object 13.79kPa and the polishing surface after the first polishing step a second polishing step of polishing,
    を有することを特徴とする研磨方法。 Polishing method characterized by having a.
  58. 研磨対象物を13.79kPa以下の低圧で研磨する第1の研磨工程と、 A first polishing step of polishing a workpiece with the following low pressure 13.79KPa,
    前記第1の研磨工程後に前記研磨対象物に薬液を供給しつつ該研磨対象物を13.79kPa以下の低圧かつ該研磨対象物と前記研磨面との相対速度が2m/s以上の高速で研磨する第2の研磨工程と、 Polishing at the first said polishing object fast relative speed while supplying a chemical liquid and the polishing object the following low and the polishing object 13.79kPa and the polishing surface is more than 2m / s to after the polishing step of a second polishing step of,
    を有することを特徴とする研磨方法。 Polishing method characterized by having a.
  59. 前記薬液は、前記研磨対象物の表面に付着した研磨液の脱離を促進させる薬液であることを特徴とする請求項58に記載の研磨方法。 The chemical is a polishing method according to claim 58, characterized in that a chemical solution to promote the elimination of polishing solution adhering to the surface of the object to be polished.
  60. 前記薬液は、クエン酸を含む薬液であることを特徴とする請求項58に記載の研磨方法。 The chemical is a polishing method according to claim 58, characterized in that a chemical solution containing citric acid.
  61. 研磨対象物上に形成された第1膜の大部分を研磨して除去する第1の研磨工程と、 A first polishing step of polishing and removing the majority of the first film formed on the object to be polished,
    前記第1膜の残留部分を、配線部分を残して第2膜が表面に露出するまで研磨して除去する第2の研磨工程と、 The remaining portion of the first layer, and a second polishing step of polishing and removing up to the second layer leaving a wiring portion is exposed on the surface,
    前記第1の研磨工程から前記第2の研磨工程に移行するときの第1膜の膜厚分布を予め設定する工程と、 A step of presetting the thickness distribution of the first film at the time of transition from the first polishing step to the second polishing step,
    前記第1の研磨工程中に前記第1膜の厚さをうず電流センサにより測定して前記第1膜の膜厚分布を取得する工程と、 A step of acquiring a film thickness distribution of the first film is measured by the first eddy current sensor a thickness of the first layer during the polishing process,
    前記取得された第1膜の膜厚分布が前記予め設定された第1膜の膜厚分布に一致するように前記第1の研磨工程における研磨条件を調整する工程と、 And adjusting the polishing conditions in the first polishing step so that the film thickness distribution of the first film the obtained matches the film thickness distribution of the first film the preset,
    を有することを特徴とする研磨方法。 Polishing method characterized by having a.
  62. 前記取得された第1の膜の膜厚分布が前記予め設定された第1膜の膜厚分布に一致したときに、前記第1の研磨工程から前記第2の研磨工程に移行することを特徴とする請求項61に記載の研磨方法。 When the film thickness distribution of the first film the obtained matches the film thickness distribution of the first film the preset, characterized in that transition to the second polishing step from the first polishing step the polishing method according to claim 61 to.
  63. 基板上に平坦な導電性の薄膜を形成する第1の工程と、 A first step of forming a planar conductive thin film on a substrate,
    前記平坦な導電性の薄膜をケミカルエッチングにより除去する第2の工程と、 A second step of the removal by chemical etching a flat conductive thin film,
    を有することを特徴とする配線形成方法。 Wiring forming method characterized by having a.
  64. 前記第1の工程は、化学的機械的研磨によりなされることを特徴とする請求項63に記載の配線形成方法。 The first step, the wiring forming method according to claim 63, characterized in that it is made by chemical mechanical polishing.
  65. 前記第1の工程は、電解研磨によりなされることを特徴とする請求項63に記載の配線形成方法。 The first step, the wiring forming method according to claim 63, characterized in that it is made by electropolishing.
  66. 前記電解研磨は、イオン交換体を用いた電解研磨であることを特徴とする請求項65に記載の配線形成方法。 The electrolytic polishing, a wiring forming method according to claim 65, characterized in that the electrolytic polishing using an ion exchanger.
  67. 前記ケミカルエッチングのエッチャントは、硫酸、硝酸、ハロゲン酸、過酸化水素、アンモニア水、およびこれらの混合物のうち少なくとも1つであることを特徴とする請求項63から66のいずれか一項に記載の配線形成方法。 Etchant of the chemical etching, sulfuric acid, nitric acid, halogen acids, hydrogen peroxide, ammonia water, and according to any one of claims 63 66, characterized in that at least one of these mixtures wiring formation method.
  68. 前記第1の工程において、前記導電性の薄膜の厚さを測定し、該測定された厚さが所定の厚さになったときに前記第1の工程を終了することを特徴とする請求項63から67のいずれか一項に記載の配線形成方法。 In the first step, the claims of the thickness of the conductive thin film were measured, the measured thickness is characterized by terminating the first step when a predetermined thickness wiring forming method according to any one of 63 from 67.
  69. 前記所定の厚さは100nm以下であることを特徴とする請求項68に記載の配線形成方法。 Wiring forming method according to claim 68, wherein the predetermined thickness is 100nm or less.
  70. 前記導電性の薄膜は、Cu、Ta、TaN、WN、TiN、およびRuのうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項63から69のいずれか一項に記載の配線形成方法。 The conductive thin film, Cu, Ta, TaN, WN, TiN, and at least wiring forming method according to any one of claims 63 69, characterized in that it comprises one of of Ru.
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