JP2007160451A - 研磨方法、この研磨方法を用いた半導体デバイスの製造方法及びこの半導体デバイスの製造方法により製造された半導体デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】研磨速度の変化率を小さく抑える。
【解決手段】基板５０を基板保持台４に保持し、基板保持台４に対向させて設置した研磨工具１０を基板５０に接触させるとともに基板保持台４及び研磨工具１０を相対移動させて基板５０の表面５１の研磨を行う研磨方法において、予め取得した、基板保持台４の温度と研磨継続時間に対する研磨速度の変化率との関係を示すデータに基づいて基板保持台４の温度を選択し、基板保持台４の温度をその選択した温度に保持した状態で基板５０の表面５１の研磨を行う。
【選択図】図３

Description

本発明は、基板の表面を平坦研磨する研磨方法に関する。また本発明は、この研磨方法を用いた半導体デバイス製造方法、及びこの半導体デバイス製造方法により製造された半導体デバイスに関する。

従来、半導体ウエハ等の基板の表面を平坦化する研磨装置として、基板を保持する基板保持台と、この基板保持台に対向するように設置された研磨工具とを備え、これら基板保持台と研磨工具との双方を回転させた状態で研磨工具の研磨面（研磨パッド）を基板に押し付けるとともに、これら双方を接触面の面内方向に揺動させて基板を研磨する構成のものが知られている。また、このような機械的な研磨に加え、研磨パッドと基板との接触面に研磨液を供給して研磨液の化学的作用により基板表面の研磨を促進させるＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing；化学的機械的研磨）装置も知られている（例えば、下記の特許文献参照）。

基板の表面研磨を行う目的は、基板の表面を全体として平坦なものにするとともに、基板表面の局所的な凹凸を均して（均一なものとして）基板表面を所望の形状にすること、すなわち平坦性と均一性とを同時に満たした基板を生成することにあり、そのためには、基板の回転速度、研磨工具の回転速度、基板と研磨工具との間の接触圧、基板に対する研磨工具の揺動速度等の研磨条件を最適なものに設定して研磨を行う必要がある。
特開２００１−６２７０６号公報 特開２００２−２１７１４１号公報

上記のような基板の表面研磨において、基板の表面を単位時間当たりに削ることのできる量、すなわち研磨速度は基板の生産性（スループット）に影響を与える重要な要素であるが、この研磨速度は研磨パッドが同じで上記研磨条件が一定であっても変動する（ばらつきがある）ものであり、連続研磨開始当初の研磨速度に対する研磨速度の割合（以下、これを研磨速度の変化率と称する）は、研磨継続時間が比較的小さい間では顕著に増大する傾向にある。このため、研磨継続時間に基づいて現在の基板の表面形状を推測したり、研磨パッドの交換時期等を予測したりなどすることは難しく、効率のよい研磨を妨げる要因ともなっていた。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、研磨継続時間に対する研磨速度の変化率を小さく抑えることが可能な研磨方法を提供することを目的としている。また本発明は、このような研磨方法を用いた半導体デバイスの製造方法及びこの半導体デバイスの製造方法により製造された半導体デバイスを提供することを目的としている。

本発明者は上記問題に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、基板保持台の温度を変えると研磨継続時間に対する研磨速度の変化率が変化することを見出し、本発明をなすに至った。すなわち本発明に係る研磨方法は、基板を基板保持台に保持し、基板保持台に対向させて設置した研磨工具を基板に接触させるとともに基板保持台及び研磨工具を相対移動させて基板の表面の研磨を行う研磨方法において、予め取得した、基板保持台の温度と研磨継続時間に対する研磨速度の変化率との関係を示すデータに基づいて基板保持台の温度を選択し、基板保持台の温度をその選択した温度に保持した状態で基板の表面の研磨を行うものである。ここで、基板保持台の温度の調節は、基板保持台の内部に形成された液体流路に温度調節を施した液体を供給することによって行われることが好ましい。また、選択した基板保持台の温度は、研磨継続時間に対する研磨速度の変化率が所定の範囲内になる温度であることが好ましい。なお、上記研磨速度の変化率とは、連続研磨開始当初の研磨速度に対する研磨速度の変化量の割合をいう。

また、本発明に係る半導体デバイス製造方法は、上記基板が半導体ウエハであり、上記本発明に係る研磨方法を用いて前記半導体ウエハの表面を平坦化する工程を有する。また、本発明に係る半導体デバイスは、上記本発明に係る半導体デバイス製造方法により製造される。

本発明に係る研磨方法によれば、研磨継続時間に対する研磨速度の変化率を小さく抑えることが可能である。

また、本発明に係る半導体デバイス製造方法によれば、製造される半導体デバイスの歩留まりを向上させることができる。また、本発明に係る半導体デバイスによれば、配線の絶縁不良やショートなどの不具合の少ない、性能のよいデバイスとなる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。図１は本発明に係る研磨方法の実施に適した研磨装置の一例としてのＣＭＰ装置１を示している。このＣＭＰ装置１において、研磨対象となる基板（例えば半導体ウエハ）５０を保持する円盤状の基板保持台４は、下方に延びた中空円筒状の支柱部４ａを有しており、この支柱部４ａは基台２の円筒形内周面２ａとの間に設けられた複数のベアリング３によって回転自在に支持されている。支柱部４ａは制御装置３０から作動制御される基板保持台作動機構２１（この基板保持台作動機構２１は図示しない電動モータ等を有して構成される）によって上下軸まわりに回転させることが可能であり、これにより基板保持台４を水平面内で回転させることが可能である。

基板保持台４の上方には下面に研磨パッド１１を有した研磨工具１０が配置されている。研磨工具１０は制御装置３０から作動制御される研磨工具作動機構２２（この研磨工具作動機構２２は図示しない電動モータ等を有して構成される）によって水平面内移動、上下方向移動、上下軸まわりの回転作動が可能である。研磨パッド１１はポリウレタン等を材料とするシート状の部材であり、粘着テープ等によって研磨工具１０の下面に着脱自在に取付けられる。このＣＭＰ装置１では図１に示すように、研磨パッド１１の直径は基板５０の直径よりも小さい寸法となっている。

基板保持台４の内部には、基板５０を基板保持台４の上面（以下、基板保持面５と称する）に吸着保持するための内部真空管路６が設けられている。この内部真空管路６は基板保持台４の内部を水平（基板保持面５に対して平行）かつ基板保持面５の中心部から放射状に延びるように設けられた複数の水平管路６ａと、各水平管路６ａから上方に延び、基板保持面５に開口するように設けられた複数の垂直管路６ｂと、基板保持台４の中心部を上下方向に延びて各水平管路６ａに連通する連通管路６ｃとからなっており、連通管路６ｃは支柱部４ａの内部空間内を上下方向に延びた外部真空管路７の一端部に接続されている。外部真空管路７の他端部は支柱部４ａの下部に設けられたロータリージョイント４ｂを介して基板保持台４の外部に延びており、基板保持台４の外部に設置された真空発生装置２３に繋がっている。これら内部真空管路６、外部真空管路７及び真空発生装置２３は基板５０を基板保持面５に吸着させる真空チャック機構を構成しており、制御装置３０より真空発生装置２３の作動制御を行い、外部真空管路７及び内部真空管路６を介して空気を吸引することにより、基板保持台４の基板保持面５に載置した基板５０を真空吸着により基板保持台４に固定保持することができる。

また、基板保持台４の内部には冷却水の通路である冷却液流路８が設けられている。この冷却液流路８は基板保持台４の中心近傍を上方に延びて設けられた冷却液供給路８ａと、この冷却液供給路８ａの上端部と繋がり、水平（基板保持面５に対して平行）かつ基板保持面５の半径方向外方に延びて設けられた冷却液拡散路８ｂと、この冷却液拡散路８ｂの半径方向外方端部から下方に延びた後、冷却液拡散路８ｂの下部を水平かつ基板保持面５の半径方向内方に延び、更に基板保持台４の中心近傍を下方に延びて設けられた冷却液戻り路８ｃとからなる。冷却液供給路８ａは支柱部４ａの内部空間内を上下方向に延びた外部供給路９ａの一端部に接続されており、冷却液戻り路８ｃは同じく支柱部４ａの内部空間内を上下方向に延びた外部戻り路９ｃの一端部に接続されている。これら外部供給路９ａ及び外部戻り路９ｃそれぞれの他端部はロータリージョイント４ｂを介して基板保持台４の外部に延びており、基板保持台４の外部に設置された冷却液供給装置２５に繋がっている。

冷却液拡散路８ｂは図２に示すように同心円状に設けられた複数の円形流路８ｐ₁，８ｐ₂，・・・，８ｐ₅とこれら円形流路８ｐ₁，８ｐ₂，・・・，８ｐ₅の隣接するもの同士を連通するように半径方向に延びて設けられた複数の連通流路８ｑ，８ｑ，・・・とからなっている。冷却液供給装置２５から外部供給路９ａ内に圧送供給された冷却液は基板保持台４の内部を延びた冷却液供給路８ａを通って基板保持台４の中心部に開口した冷却液流入口８ｓから冷却液拡散路８ｂ内に流入した後、基板保持台４の上下軸まわりの回転に伴う遠心力を受けて、半径方向外方に（最も外側の円形流路８ｐ₅に向かって）拡散するように流れる。そして、最も外側の円形流路８ｐ₅にまで流れ着いた冷却水は、この流路８ｐ₅中に開口した複数の冷却液流出口８ｔから冷却液戻り路８ｃ内に入り、外部戻り路９ｃから冷却液供給装置２５に戻される。

ここで、冷却液供給装置２５による冷却液の圧送供給制御は制御装置３０から行うことができるが、冷却液供給装置２５が圧送供給する冷却液の温度調節も制御装置３０から行うことができ、基板保持台４の温度を所望の温度に保持することが可能である。すなわちこのＣＭＰ装置１では、基板保持台４の内部に形成された冷却液流路８に温度調節を施した冷却液を供給することにより、基板保持台４の温度を（ひいては基板５０の温度を）所望に調節することが可能な構成になっている。

研磨工具１０の内部には上下方向に延びた研磨液供給路１２が設けられている（図１参照）。この研磨液供給路１２は研磨工具１０の外部に設けられた研磨液供給装置２４と図示しない管路によって繋がっており、制御装置３０より研磨液供給装置２４を作動させることにより、研磨液供給路１２を介して研磨液を研磨パッド１１の下面に供給することができるようになっている。

このようなＣＭＰ装置１において基板５０の表面を研磨するには、内部真空管路６、外部真空管路７及び真空発生装置２３からなる前述の真空チャック機構によって基板５０を基板保持台４の基板保持面５に吸着保持した後、制御装置３０から基板保持台作動機構２１の作動制御を行って基板保持台４を水平面内で回転させるとともに、同じく制御装置３０から研磨工具作動機構２２の作動制御を行って研磨工具１０を基板５０の上方に移動させ、上下軸回りに回転させる。そして、制御装置３０から冷却液供給装置２５の作動制御を行って冷却液流路８内に冷却液を供給し、基板保持台４の温度が所望の温度に保持されるようになったら、研磨工具１０を降下させて研磨パッド１１を基板５０の表面（被研磨面）５１に接触させるとともに、研磨工具１０を水平方向、すなわち研磨パッド１１と基板５０の表面５１との接触面に平行な方向に揺動させる。また、基板５０の研磨中には制御装置３０より研磨液供給装置２４の作動制御を行って、研磨工具１０内の研磨液供給路１２から研磨パッド１１の下面に（すなわち研磨パッド１１と基板５０との接触面に）研磨液が供給されるようにする。これにより基板５０の表面５１は平坦に研磨される。

基板５０の表面研磨を行う目的は、基板５０の表面５１を全体として平坦なものにするとともに、基板５０の表面の局所的な凹凸を均して（均一なものとして）基板５０の表面全体を所望の形状にすること、すなわち平坦性と均一性とを同時に満たした基板５０を生成することにある。そして、そのためには、基板５０の（基板保持台４の）回転速度、研磨工具１０の回転速度、基板５０と研磨工具１０との間の接触圧、基板５０に対する研磨工具１０の揺動速度等の研磨条件を最適なものに設定して研磨を行う必要があるが、本発明に係る研磨方法では、研磨速度のばらつきを小さくして効率よい研磨を行うため、上記研磨条件に加えて、基板５０を保持する基板保持台４の温度も研磨条件としている。

これは、基板保持台４の温度を変えると研磨継続時間に対する研磨速度の変化率が変化するという、本発明者が実験の結果見出した事実を用いたものである。ここでいう研磨速度とは、基板５０全体の平均的な研磨速度を意味しており、基板５０の半径方向にかけて研磨速度分布が存在する場合にはその平均値（例えば基板５０の中心部における研磨速度と基板５０の周辺部における研磨速度との平均値）などによって表すものとする。そして、研磨速度の変化率とは、（或る１枚の研磨パッド１１についての）連続研磨開始当初の研磨速度に対する研磨速度の変化量の割合をいい、１枚目の基板５０を研磨したときに算出された研磨速度がγ₀であり、研磨速度の変化率の算出時における研磨速度がγであった場合には、研磨速度の変化率は、研磨速度の変化量Δγ（＝γ−γ₀）を用いて、Δγ／γ₀と表すことができる。

上記のように、基板保持台４の温度によって研磨継続時間に対する研磨速度の変化率が変化することから、予め、基板保持台４の温度と研磨継続時間に対する研磨速度の変化率との関係を示すデータを取得しておき、この取得したデータに基づいて研磨速度の変化率を小さい値に抑えることができる基板保持台４の温度を選択し、基板保持台４の温度をその選択した温度に保持した状態で基板５０の研磨を行うようにすれば、研磨継続時間（研磨した基板５０を枚数）によらず、ほぼ一定の研磨速度で基板５０の研磨を行うことが可能となる。ここで上記「小さい値」は、例えば「２％以内」というような具体的な数値を定めてこれを基準とするようにするとよい。

次に、本発明に係る研磨方法について図３〜図７を参照して説明する。本発明に係る研磨方法では、先ず、上述のように、基板保持台４の温度と研磨継続時間に対する研磨速度の変化率との関係を示すデータを取得する必要がある（図３の研磨方法の手順を示すメインフローに示すステップＳ１参照）。この関係データの取得は、メインフローにおけるサブルーチン（ステップＳ１）のフローである図４に示すように、先ず、ｎ＝１として（ステップＳ１０１）、ｎ（＝１）枚目の基板５０（このステップＳ１で用いられる基板５０はデータ取得用の試料である）をセットし（ステップＳ１０２）、その表面形状を計測した後（ステップＳ１０３）、基板保持台４の温度を一定に保持して基板５０の所定時間の研磨を行い（ステップＳ１０４）、その後再び基板５０の表面形状を計測する（ステップＳ１０５）。基板５０の表面形状の計測には、基板５０の表面にプローブを接触させてその凹凸形状を測定する接触型のものや、光を用いた非接触型のもの等を使用することができる。

ステップＳ１０５が終了したら、所定枚数（予め定めておいた研磨継続時間に相当する枚数）の基板５０についての研磨が終了したか否かの判断を行う（ステップＳ１０６）。そして、所定枚数の基板５０についての研磨が終了していないときにはｎ＝ｎ＋１として（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０２に戻り、所定枚数の基板５０についての研磨が終了したときには研磨した基板５０の枚数ごとに研磨速度を算出する（ステップＳ１０８）。そして、予定していた全ての温度についてのデータを取得したか否か、すなわちデータが十分揃ったか否かの判断を行い（ステップＳ１０９）、データが十分に揃っていないときには基板保持台４の設定温度を変更したうえで（ステップＳ１１０）、ステップＳ１０１に戻り、データが十分に揃ったのであれば、ステップＳ１０８で得られた各温度についてのデータから基板保持台４の温度と研磨継続時間に対する研磨速度の変化率との関係を示すデータを作成し（ステップＳ１１１）、一連の処理を終了する。

図５〜図７は、このステップＳ１の手順において得られるデータの一例を示すものであり（試料とした基板５０の数はｎ＝４９）、図５は研磨した基板の枚数ごとの研磨速度を基板保持台４の温度に対応させて表したデータ（ステップＳ１０８を繰り返して得られるデータ）、図６に示すグラフは、図５に示される結果に基づいて得られた、基板保持台４の温度と研磨継続時間に対する研磨速度の変化率との関係を示すデータ（ステップＳ１１１において得られるデータ）である。また、図７は全ての試料（基板５０）を研磨し終わった時点で図６のグラフから読取った、研磨速度の変化率の最大値である。

ここに示す例では、基板保持台４の温度を２３℃（常温レベル）、１０℃（常温よりも低温）、３５℃（常温よりも高温）としており、基板保持台４の温度が２３℃のときにおける研磨速度の最大変化率は５％であったが、基板保持台４の温度が１０℃であると、研磨速度の最大変化率は２％にまで低減された。一方、基板保持台４の温度が３５℃になると、研磨速度の最大変化率は１７％にまで上昇した。これら３つのデータの取得に際し、研磨条件は基板保持台４の温度以外は共通であったので、研磨速度の変化率が基板保持台４の温度を昇降させることのみによって変化したことが分かる。また、図６に示すグラフより、基板保持体４の温度が２３℃或いは３５℃では、研磨継続時間が比較的小さい間において研磨速度の変化率は顕著に増大するが、或る程度の枚数（基板５０の連続研磨枚数が３０枚程度以内）に達すると、研磨速度の変化率はほぼ一定となる（詳細にはやや減少する）傾向にあることが分かる。一方、基板保持体４の温度が１０℃のときは、研磨速度の変化率は研磨継続時間が増大しても２％以内であり、非常に小さい変化率を維持している。

ステップＳ１において基板保持台４の温度と研磨継続時間に対する研磨速度の変化率との関係を示すデータが得られたら、研磨対象となる基板５０の表面形状を計測したうえで（図３のフローに示すステップＳ２）、初期研磨条件の設定を行う（ステップＳ３）。ここでいう初期研磨条件とは、基板５０の研磨開始時点で設定する研磨条件のことであり、基板保持台４の温度以外の研磨条件については基板５０の均一性及び平坦性が十分となるように設定する。また、基板保持台４の温度については、ステップＳ１において得られた基板保持台４の温度と研磨継続時間に対する研磨速度の変化率との関係を示すデータに基づいて、研磨速度の変化率を十分に小さく抑えることが可能な値を任意に選択して設定する。上記例によれば、基板保持台４の温度は３５℃（３５℃前後）であるよりも２３℃（２３℃前後）であることが好ましく、更に、２３℃（２３℃前後）であるよりも１０℃（１０℃前後）であることが好ましい。１０℃（１０℃前後）よりも更に低くしてもよいが、基板保持台４の温度をあまり低くし過ぎると、露付きなど研磨速度の変化率以外の諸問題が発生することもある。このため、ステップＳ１における関係データの取得工程においては、最適な温度を選択し得るだけの十分なデータを取得しておくことが好ましい。

初期研磨条件を設定したら、その設定した初期研磨条件を用いて基板５０の研磨を行う（ステップＳ４）。基板５０の研磨が或る程度進行したら一旦研磨を中断し、基板５０の表面形状の計測を行い（ステップＳ５）、基板５０の表面５１の均一性及び平坦性が十分なものとなっているか否かの判断を行う（ステップＳ６）。そして、基板５０の均一性及び平坦性が十分なものとなっていると判断した場合にはその基板５０の研磨工程を終了し、ステップＳ６において基板５０の表面５１の均一性及び平坦性が十分なものとなっていないと判断した場合には基板保持台４の温度以外の研磨条件（基板５０の回転速度、研磨工具１０の回転速度、基板５０と研磨工具１０との間の接触圧、基板５０に対する研磨工１０具の揺動速度等の研磨条件）を変更したうえで（ステップＳ７）、ステップＳ４に戻って基板５０の研磨を再開する。

このように本発明に係る研磨方法は、予め取得した、基板保持台４の温度と研磨継続時間に対する研磨速度の変化率との関係を示すデータに基づいて基板保持台４の温度を選択し、基板保持台４の温度をその選択した温度に保持した状態で基板５０の研磨を行うというものである。これにより基板５０の研磨工程において、研磨継続時間に対する研磨速度の変化率を小さく抑えることが可能となるので、研磨に伴う基板５０の表面形状の変化や研磨パッド１１の交換時期等を正確に予測することができるようになり、研磨効率が向上する。

図８は本発明の一実施形態に係る半導体デバイスの製造方法のプロセスを示すフローチャートである。半導体製造プロセスをスタートすると、まずステップＳ２００で次に挙げるステップＳ２０１〜Ｓ２０４の中から適切な処理工程を選択し、いずれかのステップに進む。ここで、ステップＳ２０１は基板である半導体ウエハ（以下、ウエハと称する）の表面を酸化させる酸化工程である。ステップＳ２０２はＣＶＤ等によりウエハ表面に絶縁膜や誘電体膜を形成するＣＶＤ工程である。ステップＳ２０３はウエハに電極を蒸着等により形成する電極形成工程である。ステップＳ２０４はウエハにイオンを打ち込むイオン打ち込み工程である。

ＣＶＤ工程(Ｓ２０２)もしくは電極形成工程(Ｓ２０３)の後で、ステップＳ２０５に進む。ステップＳ２０５はＣＭＰ工程である。ＣＭＰ工程では本発明に係る上記研磨方法により、層間絶縁膜の平坦化や半導体デバイス表面の金属膜の研磨、誘電体膜の研磨によるダマシン（damascene）の形成等が行われる。

ＣＭＰ工程(Ｓ２０５)もしくは酸化工程(Ｓ２０１)の後でステップＳ２０６に進む。ステップＳ２０６はフォトリソグラフィ工程である。この工程ではウエハへのレジストの塗布、露光装置を用いた露光によるウエハへの回路パターンの焼き付け、露光したウエハの現像が行われる。さらに、次のステップＳ２０７は現像したレジスト像以外の部分をエッチングにより削り、その後レジスト剥離が行われ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くエッチング工程である。

次に、ステップＳ２０８で必要な全工程が完了したかを判断し、完了していなければステップＳ２００に戻り、先のステップを繰り返してウエハ上に回路パターンが形成される。ステップＳ２０８で全工程が完了したと判断されればエンドとなる。

このように本発明に係る半導体デバイス製造方法では、上記ＣＭＰ工程において本発明に係る研磨方法を用い、基板であるウエハを研磨するので、高い研磨効率で、平坦性と均一性との双方が満たされたウエハが容易に生成される。このため、生成されたウエハから切り出せるチップ数が増大し、製造される半導体デバイスの歩留まりを向上させることができるので、従来の半導体デバイス製造方法に比べて低コストで半導体デバイスを製造することが可能となる。なお、上記半導体デバイス製造プロセス以外の半導体デバイス製造プロセスのＣＭＰ工程に上記本発明に係る研磨方法を用いても良い。また、本発明による半導体デバイス製造方法により製造された半導体デバイスは、高歩留まりで製造されるので低コストの半導体デバイスとなる。また、これらの半導体デバイスは平坦度の高いウエハをベースにしているので、配線の絶縁不良やショートなどの不具合の少ない、性能のよいデバイスとなる。

これまで本発明の好ましい実施形態について説明してきたが、本発明の範囲は上述の実施形態に示されたものに限定されない。例えば、上述の実施形態では、基板保持台４の温度の調節は、基板保持台４の内部に形成された冷却液流路８に温度調節を施した冷却液を供給することによって行っていたが、基板保持台４の温度の調節は基板保持台４にペルチェ素子を設ける構成やその他の方法（構成）によってもよい。しかし、上述の実施形態のように、温度調節を施した冷却液を供給して基板保持台４の温度の調節を行う方法は一般に行われている方法であるため別途専用の設備を設けることが不要であることと、基板保持台４の温度の調節が非常に容易であるので、その点において好ましいといえる。また、上述のような、液体流路（冷却液流路８）に温度調節を施した液体（冷却液）を供給する構成を採用する場合であっても、液体流路の構成や液体流路内において液体を流す方向等は上述の実施形態に示したものに限定されるわけではない。

また、上述の実施形態では、基板保持台４の温度と研磨継続時間に対する研磨速度の変化率との関係を示すデータを図４に示すフローに従って取得するようになっていたが、基板保持台４の温度と研磨継続時間に対する研磨速度の変化率との関係を示すデータの取得手順は図４に示したフローの手順に限定されるものではない。また、基板保持台４の温度と研磨継続時間に対する研磨速度の変化率との関係を示すデータが得られた後、その後に同じＣＭＰ装置１を用いて基板５０の研磨を行うようなときであって、以前に得られた上記関係データを利用できるのであれば、改めて図４に示すフローの手順を踏む必要がないのは勿論である。

また、本発明に係る研磨方法は、予め取得した、基板保持台４の温度と研磨継続時間に対する研磨速度の変化率との関係を示すデータに基づいて基板保持台４の温度を選択し、基板保持台４の温度をその選択した温度に保持した状態で基板の研磨を行うようにしたものであり、この趣旨を逸脱しなければ、基板５０の研磨手順は図３に示すフローに限定されるものではない。

本発明に係る研磨方法の実施に適した研磨装置の一例であるＣＭＰ装置の簡略構成図である。 冷却液流路の構成を示す、図１における矢視II−IIから見た基板保持台の平面図である。 本発明に係る研磨方法の手順を示すメインフローである。 図３に示すメインフローにおけるサブルーチン（ステップＳ１）のフローである。 研磨した基板の枚数ごとの研磨速度を基板保持台の温度ごとに表したデータである。 図５に示される結果に基づいて得られた、基板保持台の温度と研磨継続時間に対する研磨速度の変化率との関係を示すデータである。 図６のグラフから読取った研磨速度の変化率の最大値である。 本発明に係る半導体デバイス製造方法の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１ ＣＭＰ装置
４ 基板保持台
７ 冷却液流路
１０ 研磨工具
１１ 研磨パッド
２５ 冷却液供給装置
５０ 基板
５１ 基板の表面

Claims (5)

1. 基板を基板保持台に保持し、前記基板保持台に対向させて設置した研磨工具を前記基板に接触させるとともに前記基板保持台及び前記研磨工具を相対移動させて前記基板の表面の研磨を行う研磨方法において、
   予め取得した、前記基板保持台の温度と研磨継続時間に対する研磨速度の変化率との関係を示すデータに基づいて前記基板保持台の温度を選択し、前記基板保持台の温度をその選択した温度に保持した状態で前記基板の表面の研磨を行うことを特徴とする研磨方法。
2. 前記基板保持台の温度の調節は、前記基板保持台の内部に形成された液体流路に温度調節を施した液体を供給することによって行われることを特徴とする請求項１に記載の研磨方法。
3. 前記選択した前記基板保持台の温度は、前記研磨継続時間に対する研磨速度の変化率が所定の範囲内になる温度であることを特徴とする請求項１又は２に記載の研磨方法。
4. 前記基板が半導体ウエハであり、請求項１から３のいずれか一項に記載の研磨方法を用いて前記半導体ウエハの表面を平坦化する工程を有したことを特徴とする半導体デバイス製造方法。
5. 請求項４に記載の半導体デバイス製造方法により製造されたことを特徴とする半導体デバイス。

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