JP2008023655A

JP2008023655A - 研磨方法及び研磨パッド

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Publication number: JP2008023655A
Application number: JP2006198895A
Authority: JP
Inventors: Shunsuke Doi; 俊介土肥; Hiroyuki Yano; 博之矢野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2006-07-21
Filing date: 2006-07-21
Publication date: 2008-02-07
Also published as: US20080020683A1

Abstract

【課題】研磨後のウェハ等の離脱操作を簡易に行い得る研磨パッド及び研磨方法を提供する。
【解決手段】研磨方法は、外周端から内側に向かって研磨面を切り欠いた凹部１０２が形成された研磨パッド５２５を用いて、基板３００の被研磨面を研磨する研磨工程と、研磨後に基板３００を凹部１０２にかかる位置まで移動させてその位置で研磨パッド５２５上から離脱させる離脱工程と、を備えた。
【選択図】図８

Description

本発明は、研磨方法及び研磨パッドに係り、例えば、半導体装置の製造方法の中の過程における銅（Ｃｕ）膜やシリコン酸化膜等を研磨する研磨方法及びそれに使用する研磨パッドに関する。

近年、半導体集積回路（ＬＳＩ）の高集積化、及び高性能化に伴って新たな微細加工技術が開発されている。特に、最近はＬＳＩの高速化を達成するために、配線材料を従来のアルミ（Ａｌ）合金から低抵抗の銅（Ｃｕ）或いはＣｕ合金（以下、まとめてＣｕと称する。）に代える動きが進んでいる。Ｃｕは、Ａｌ合金配線の形成において頻繁に用いられたドライエッチング法による微細加工が困難であるので、溝加工が施された絶縁膜上にＣｕ膜を堆積し、溝内に埋め込まれた部分以外のＣｕ膜を化学機械研磨（ＣＭＰ）により除去して埋め込み配線を形成する、いわゆるダマシン（ｄａｍａｓｃｅｎｅ）法が主に採用されている。Ｃｕ膜はスパッタ法などで薄いシード層を形成した後に電解めっき法により数１００ｎｍ程度の厚さの積層膜を形成することが一般的である。さらに、多層Ｃｕ配線を形成する場合は、特に、デュアルダマシン構造と呼ばれる配線形成方法を用いることもできる。かかる方法では、下層配線上に絶縁膜を堆積し、所定のヴィアホール（孔）及び上層配線用のトレンチ（配線溝）を形成した後に、ヴィアホールとトレンチに配線材料となるＣｕを同時に埋め込み、さらに、上層の不要なＣｕをＣＭＰにより除去し平坦化することにより埋め込み配線を形成する。

また、最近は層間絶縁膜として比誘電率の低い低誘電率材料膜（ｌｏｗ−ｋ膜）を用いることが検討されている。すなわち、比誘電率ｋが、約４．２のシリコン酸化膜（ＳｉＯ_２膜）から比誘電率ｋが例えば３．５以下のｌｏｗ−ｋ膜を用いることにより、配線間の寄生容量を低減することが試みられている。そして、ｌｏｗ−ｋ膜へのＣｕの拡散を防止するために、Ｃｕ膜とｌｏｗ−ｋ膜との間には、タンタル（Ｔａ）等のバリアメタル膜を形成することが一般的である。そして、かかるバリアメタル膜も不要な部分をＣＭＰにより除去し平坦化される。また、その他、絶縁膜となるＳｉＯ_２膜等も平坦化のために不要な部分はＣＭＰにより除去されている。

このように、ＣＭＰ法は、高性能ＬＳＩ、メモリ等の半導体装置の製造過程の中で広く使用される技術である。ＣＭＰ法では、略円形の研磨面を持った回転する研磨パッド（研磨布ともいう。）上にウェハの被研磨面を押し付けながら研磨する。ここで、従来では、研磨後のウェハを研磨パッドから離脱させる際には、オーバーハング動作を行うことによってウェハを研磨位置から研磨パッド外周へと移動させ、ウェハの一部が研磨パッドから飛び出している位置で離脱させる。この動作を行う目的は、研磨によってウェハと研磨布の吸着力が増大することから研磨後のウェハの離脱を確実に行うためであるが、反面、研磨位置からの余分な揺動距離をウェハに加える操作が必要となってしまう。

また、研磨パッドからのウェハの離脱に関する技術としては、研磨パッドに貫通孔を開け研磨パッド側からウェハ側に圧縮空気を送り込むといった方法が文献に開示されている（例えば、特許文献１，２参照）。しかしながら、この場合研磨パッドからウェハの離脱を行うための機構が複雑化しており、製造コストの増大、設備投資コストの増大等を招くおそれが生じる。さらに、研磨パッドからのウェハの離脱とは関係なく、スラリを溜めるために研磨パッドに格子状或いは同心円状の底のある溝を設けるという技術が開示されている（例えば、特許文献３参照）ものの、ここではウェハの離脱操作を簡易化する技術を何ら提供するものではない。
特開平１１−１１４８１０号公報特開平９−８５６１７号公報特開２０００−７５５号公報

本発明は、上述した問題点を克服し、研磨後のウェハ等の離脱操作を簡易に行い得る研磨パッド及び研磨方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様の研磨方法は、
外周端から内側に向かって研磨面を切り欠いた切り欠き部が形成された研磨パッドを用いて、試料の被研磨面を研磨する研磨工程と、
研磨後に前記試料を前記切り欠き部にかかる位置で前記研磨パッド上から離脱させる離脱工程と、
を備えたことを特徴とする。

また、本発明の一態様の研磨パッドは、
試料を研磨する研磨面と、
前記研磨面の外周端から内側に向かって前記研磨面から前記研磨面の裏面まで貫通した複数の切り欠き部が形成された外周部側面と、
を備えたことを特徴とする。

本発明の一態様によれば、研磨後のウェハ等の離脱操作を簡易に行うことができる。

実施の形態１．
以下、図面を用いて、実施の形態１について説明する。
図１は、実施の形態１における研磨方法の要部を表すフローチャートである。
図１において、本実施の形態では、基板を研磨する研磨工程（Ｓ１０２）、基板を離脱位置まで移動させる移動工程（Ｓ１０４）、基板を離脱させる離脱工程（Ｓ１０６）という一連の工程を実施する。

図２は、実施の形態１における研磨前の半導体装置の断面構成の一例を示す図である。
実施の形態１では、一例として、Ｃｕ膜を研磨してダマシン配線を形成する場合について説明する。
図２に示すように、基板２００上には、下地膜形成工程として、ＣＶＤ法によって、例えば、膜厚５０ｎｍの炭化シリコン（ＳｉＣ）膜の薄膜を堆積し、下地絶縁膜となるＳｉＣ膜２１２を形成する。ここでは、ＣＶＤ法によって成膜しているが、その他の方法を用いても構わない。ここで、基板２００として、例えば、直径３００ミリのシリコンウェハを用いる。また、基板２００表面には、図示していないが、デバイス部分やプラグ層が形成されていても構わない。或いは配線層等その他の層が形成されていても構わない。

そして、ｌｏｗ−ｋ膜形成工程として、基板２００の上に形成されたＳｉＣ膜２１２の上に多孔質の低誘電率絶縁材料を用いたｌｏｗ−ｋ膜２２０の薄膜を例えば２００ｎｍの厚さで形成する。ｌｏｗ−ｋ膜２２０を形成することで、比誘電率ｋが３．５よりも低い層間絶縁膜を得ることができる。ここでは、一例として、比誘電率が２．５未満の低誘電率絶縁材料となるポリメチルシロキサンを用いたＬＫＤ（Ｌｏｗ−ＫＤｉｅｌｅｃｔｒｉｃｍａｔｅｒｉａｌ：ＪＳＲ製）を用いてｌｏｗ−ｋ膜２２０を形成する。ｌｏｗ−ｋ膜２２０の材料としては、ポリメチルシロキサンの他に、例えば、ポリシロキサン、ハイドロジェンシロセスキオキサン、メチルシロセスキオキサンなどのシロキサン骨格を有する膜、ポリアリーレンエーテル、ポリベンゾオキサゾール、ポリベンゾシクロブテンなどの有機樹脂を主成分とする膜、および多孔質シリカ膜などのポーラス膜からなる群から選択される少なくとも一種を用いて形成しても構わない。かかるｌｏｗ−ｋ膜２２０の材料では、比誘電率が２．５未満の低誘電率を得ることができる。形成方法としては、例えば、溶液をスピンコートし熱処理して薄膜を形成するＳＯＤ（ｓｐｉｎｏｎｄｉｅｌｅｃｔｉｃｃｏａｔｉｎｇ）法を用いることができる。例えば、スピナーで成膜し、このウェハをホットプレート上で窒素雰囲気中でのベークを行った後、最終的にホットプレート上で窒素雰囲気中ベーク温度よりも高温でキュアを行なうことにより形成することができる。ｌｏｗ−ｋ材料や形成条件などを適宜調節することにより、所定の物性値を有する多孔質の絶縁膜が得られる。

そして、キャップ膜形成工程として、ｌｏｗ−ｋ膜２２０上にＣＶＤ法によってキャップ絶縁膜としてＳｉＯＣを例えば膜厚５０ｎｍ堆積することで、ＳｉＯＣ膜２２２の薄膜を形成する。ＳｉＯＣ膜２２２を形成することで、直接リソグラフィーを行うことが困難なｌｏｗ−ｋ膜２２０を保護し、ｌｏｗ−ｋ膜２２０にパターンを形成することができる。キャップ絶縁膜の材料として、ＳｉＯＣの他に、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）、ＳｉＣ、炭水化シリコン（ＳｉＣＨ）、炭窒化シリコン（ＳｉＣＮ）、ＳｉＯＣＨ、およびシラン（ＳｉＨ_４）からなる群から選択される少なくとも一種の比誘電率２．５以上の絶縁材料を用いて形成しても構わない。ここでは、ＣＶＤ法によって成膜しているが、その他の方法を用いても構わない。

次に、開口部形成工程として、リソグラフィー工程とドライエッチング工程でダマシン配線を作製するための配線溝構造である開口部をＳｉＯＣ膜２２２とｌｏｗ−ｋ膜２２０と下地ＳｉＣ膜２１２内に形成する。図示していないレジスト塗布工程、露光工程等のリソグラフィー工程を経てＳｉＯＣ膜２２２の上にレジスト膜が形成された基板２００に対し、露出したＳｉＯＣ膜２２２とその下層に位置するｌｏｗ−ｋ膜２２０を、下地ＳｉＣ膜２１２をエッチングストッパとして異方性エッチング法により除去し、その後、下地ＳｉＣ膜２１２をエッチングして開口部を形成すればよい。異方性エッチング法を用いることで、基板２００の表面に対し、略垂直に開口部を形成することができる。例えば、一例として、反応性イオンエッチング法により開口部を形成すればよい。

そして、バリアメタル膜形成工程として、開口部形成工程により形成された配線用或いはコンタクト／ビア用の溝となる開口部及びＳｉＯＣ膜２２２表面にバリアメタル材料を用いたバリアメタル膜２４０を形成する。物理気相成長法（ｐｈｙｓｉｃａｌｖａｐｏｒｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＰＶＤ）法の１つであるスパッタ法を用いるスパッタリング装置内でタンタル（Ｔａ）の薄膜を例えば膜厚５ｎｍ堆積し、バリアメタル膜２４０を形成する。バリアメタル材料の堆積方法としては、ＰＶＤ法に限らず、原子層気相成長（ａｔｏｍｉｃｌａｙｅｒｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＡＬＤ法、あるいは、ａｔｏｍｉｃｌａｙｅｒｃｈｅｍｉｃａｌｖａｐｏｒｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＡＬＣＶＤ法）やＣＶＤ法などを用いることができる。ＰＶＤ法を用いる場合より被覆率を良くすることができる。また、バリアメタル膜の材料としては、Ｔａの他、窒化タンタル（ＴａＮ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、窒化タングステン（ＷＮ）もしくはＴａとＴａＮ等これらを組合せて用いた積層膜であっても構わない。

そして、シード膜形成工程として、スパッタ等の物理気相成長（ＰＶＤ）法により、次の工程である電解めっき工程のカソード極となるＣｕ薄膜をシード膜としてバリアメタル膜２４０が形成された開口部内壁及び基板表面に堆積（形成）させる。ここでは、シード膜を例えば膜厚５０ｎｍ堆積させる。

そして、めっき工程として、シード膜をカソード極として、電解めっき等の電気化学成長法によりＣｕ膜２６０の薄膜を開口部及び基板表面に堆積させる。ここでは、例えば膜厚８００ｎｍのＣｕ膜２６０を堆積させ、堆積させた後にアニール処理を例えば２５０℃の温度で３０分間行なう。以上のような半導体装置の製造プロセスを経て、研磨処理される図２に示すような試料を作成しておく。

図３は、実施の形態１における研磨後の半導体装置の断面構成の一例を示す図である。
図１におけるＳ１０２に示す研磨工程として、ＣＭＰ法によって、基板２００の表面を研磨して、開口部以外にＳｉＯＣ膜２２２の表面に堆積された導電部としての配線層となるシード膜を含むＣｕ膜２６０及びバリアメタル膜２４０を研磨除去することにより、平坦化し、図３に表したようなＣｕ配線となる埋め込み構造を形成する。

図４は、ＣＭＰ装置の構成を示す概念図である。
図５は、図４のＣＭＰ装置を上面から見た場合のＣＭＰ装置の動作を説明するための概念図である。
図４において、研磨装置の一例となるロータリ型のＣＭＰ装置では、ターンテーブル５２０上に配置された研磨パッド（研磨布）５２５上に、被研磨面を下に向けて基板３００をトップリング５１０が保持する。そして、図示していない供給ノズルから供給される純水にて研磨パッド５２５上を流したのち、供給ノズル５３０からスラリ等の研磨液５４０を供給する。研磨液５４０を用いた研磨工程が終了後、研磨パッド５２５上の研磨液５４０を図示していない供給ノズルから供給される純水にて流し、置換する。図５に示すように、トップリング５１０を回転することで基板３００を回転させ、ターンテーブル５２０も回転させる。ターンテーブル５２０の回転に伴って研磨パッド５２５も回転し、研磨パッド５２５の回転方向先に位置する基板３００の手前（図５の５４０に示す位置）に研磨液５４０を供給することで、研磨液５４０が基板３００面内に供給される。ここでは、研磨パッド５２５として、外周部に外周端から内側に向かって切り欠き部（切り込み部）となる凹部１０２が切り込まれた研磨パッドを用いる。

図６は、図４に示すＣＭＰ装置の断面構成を示す概念図である。
研磨パッド５２５が貼付されたターンテーブル５２０を例えば１００ｍｉｎ^−１（ｒｐｍ）で回転させつつ、基板３００を保持したトップリング５１０により基板３００を研磨パッド５２５に例えば１．９６×１０^４Ｐａ（２００ｇｆ／ｃｍ^２）の研磨荷重Ｐで当接させた。トップリング５１０の回転数は例えば１０５ｍｉｎ^−１（ｒｐｍ）とし、研磨パッド５２５上には、供給ノズル５３０から０．２Ｌ／ｍｉｎ（２００ｃｃ／ｍｉｎ）の流量で研磨液５４０を供給した。研磨パッド５２５としては例えばＩＣ１０００（ＲＯＤＥＬ社）を用いる。

上述した説明では、Ｃｕ膜２６０を研磨する場合について説明したが、例えば、酸化膜を研磨する場合、以下の条件で研磨するようにすればよい。使用するスラリはＤＬＳ−２（日立化成製）、これに加える分散剤としてはＴＫ−７５（花王製）を用いる。研磨装置はＦＲＥＸ（荏原製作所製）を用いる。この場合の研磨条件として例えば、研磨荷重（ＤＦ）：３．９２×１０^４Ｐａ（４００ｇｆ／ｃｍ^２）、トップリング（ＴＲ）回転数：１０７ｍｉｎ^−１（ｒｐｍ）、ターンテーブル（ＴＴ）回転数：１００ｍｉｎ^−１（ｒｐｍ）、スラリ流量：０．１９Ｌ／ｍｉｎ（１９０ｃｃ／ｍｉｎ）、分散剤流量：０．００７Ｌ／ｍｉｎ（７．０ｃｃ／ｍｉｎ）で行なう。研磨パッド５２５としては例えばＩＣ１０００（ＲＯＤＥＬ社）を用いる。この条件下で３００秒間研磨を行なう。

図７は、実施の形態１における研磨パッドの一例を示す図である。
図７において、研磨パッド５２５には、試料となる基板面を研磨する略円状の研磨面１０の外周端から内側に向かって研磨面１０を切り欠いた切り欠き部となる凹部１０２が外周部側面２０に形成されている。凹部１０２は、実際に基板を研磨する研磨領域１１０の外側に形成される。そして、規則的に所定のピッチＰｔで凹部１０２と所定の幅Ｗの凸部１０４を繰り返すように複数の凹部１０２が形成されている。また、ここでは、凹部１０２が研磨面から研磨面の裏面まで貫通した構造となっている。

次に、図１におけるＳ１０４に示す移動工程として、研磨後に研磨位置から試料となる基板３００を凹部１０２にかかる位置まで研磨面上をスライドさせながら移動させる。
図８は、実施の形態１における基板の移動の様子を従来と比較しながら説明するための図である。
従来は、図８（ａ）に示すように、基板３００の一部（はみ出し部分）が研磨パッド６２５の外周端より外側にはみ出すまで移動させていた。研磨工程により生じた基板３００と研磨パッド６２５との吸着力を低減させるためには基板３００の被研磨面の一部を外気に晒し、吸着している面積を減らす必要があるが、このように、従来のパッドでは、研磨パッド６２５の外周端より外側にはみ出すまで移動させないと基板３００の被研磨面を外気に晒すことができなかった。これに対して、実施の形態１では、図８（ｂ）に示すように、基板３００を研磨位置から凹部１０２にかかる位置まで移動させれば、凹部１０２と重なった面積分は外気に晒され、その分の吸着力を低減させることができる。すなわち、研磨パッド６２５の外周端より内側の位置に移動させるので、従来に比べ、移動距離を短くすることができ、基板３００の研磨パッド５２５からの離脱操作を簡易化できる。またその分、研磨パッド５２５上をスライドさせることにより生じるダスト付着やスクラッチ発生を低減させることができる。

図９は、実施の形態１における基板の移動後の位置での断面を従来と比較しながら説明するための図である。
従来のように、基板３００を研磨パッド６２５の外周端より外側にはみ出すまで移動させた場合、図９（ａ）に示すように、基板３００のはみ出た部分はトップリング５１０からの研磨荷重Ｐを下側から（荷重方向の反対側から）支える研磨パッド６２５が存在していない。そのため、Ｑ位置（図９では点で示しているが、研磨パッド６２５の外周端の軌跡に沿った線）を支点としてたわみが生じる。その結果、基板３００の押圧バランスがくずれ、点（或いは線）Ｑにかかる荷重が大きくなる。これに対して、実施の形態１では、図９（ｂ）に示すように、基板３００の一部が凹部１０２にかかった（上方から見た場合に重なった）場合でも凸部１０４が基板３００を支えるためたわみが生じにくい。

そして、図１におけるＳ１０６に示す離脱工程として、基板３００を凹部１０２にかかる位置まで移動させることで研磨パッド５２５との接触面積が小さくなった基板３００をその位置で研磨パッド５２５上から上方に離脱させる。

上述したように研磨後の移動動作時には、基板３００端と研磨パッド５２５端が接する位置近くまで揺動させた位置において基板３００の離脱を行う。このようにして研磨した基板表面の欠陥検査を行い、欠陥（ｄｅｆｅｃｔ）数及び欠陥分布を調べた。欠陥検査装置としてはＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ製のものを使用した。
図１０は、実施の形態１における基板に付着するダストの様子を従来と比較しながら説明するための図である。
従来の研磨の場合、研磨後の欠陥分布は均一なものではなく、偏りが生じている。これはオーバーハング時に基板３００が研磨パッド６２５端に接触し、基板３００に対して不均一な荷重が加わるためである。すなわち、従来のように研磨パッド６２５の外周端より外側にはみ出した位置まで移動させてから離脱させると、図１０（ａ）に示すように、Ｑで示した位置にあたる領域に多くのダスト１０１が集中して付着する。

これに対し、実施の形態１の研磨パッド５２５では、基板３００を研磨パッド５２５内にて離脱させるので研磨パッド５２５端が基板３００に接触することはなく、凹部１０２（溝加工部）により基板３００と研磨パッド５２５の接触面積を減少させることができるので基板３００の離脱を確実に行うことが可能である。すなわち、実施の形態１のように外周端より外側にはみ出さないようにして、代わりに凹部１０２にかかる位置まで移動させてから離脱させると、図１０（ａ）に示すように、ダスト１０１が集中して付着する領域を無くす或いは低減させることができる。

図１１は、実施の形態１における研磨パッド外周部の一例を示す図である。
図７に示した凹部１０２の形状は、図１１に示す凹部１０２ａと凸部１０４ａのように研磨面側から見た場合に、凹部１０２ａが外周端から内側に直線で切り込まれて、切り込み底も直線で形成された形状としている。但し、これに限るものではない。

図１２は、実施の形態１における研磨パッド外周部の他の一例を示す図である。
図１２に示す凹部１０２ｂと凸部１０４ｂのように研磨面側から見た場合に、凹部１０２ｂが外周端から内側に直線で切り込まれて、切り込み底が半円形或いは緩やかな曲線で形成された形状としても好適である。

図１３は、実施の形態１における研磨パッド外周部の他の一例を示す図である。
図１３に示す凹部１０２ｃと凸部１０４ｃのように研磨面側から見た場合に、凹部１０２ｃが外周端から内側に半円形或いは緩やかな曲線で切り込まれて形成された形状としても好適である。

図１４は、実施の形態１における研磨パッド外周部の断面構造の一例を示す図である。
図７に示した凹部１０２の形状は、図１４に示すように、研磨面から裏面まで貫通した形状としている。貫通させておくことで、スラリ等の研磨液が流れ込んできても研磨液を外部に排出して基板面を外気に触れさせることができる。基板面を外気に触れさせることで研磨パッド５２５に張り付いた基板を離脱させやすくすることができる。但し、これに限るものではない。

図１５は、実施の形態１における研磨パッド外周部の断面構造の他の一例を示す図である。
凹部１０２の形状は、図１５に示すように、研磨面から裏面に向かった途中まで開口した底のある溝形状としてもよい。図１４に示す形状に比べてスラリ等の影響を受けやすいものの、この形状でも基板面を外気に触れさせることは可能である。

図１６は、実施の形態１における研磨パッド外周部の断面構造の他の一例を示す図である。
研磨面と凹部１０２内の側面との角部は、図１６に示すようにＲ状の曲面に形成しても好適である。Ｒ状に加工しておくことで、直角に加工される場合に比べ、押圧された基板３００が移動してきた時の角部での荷重集中を低減させることができる。

図１７は、実施の形態１における研磨パッド外周部の断面構造の他の一例を示す図である。
或いは、研磨面と凹部１０２内の側面との角部は、図１７に示すように平面に形成しても好適である。平面の面取り加工を施しておくことで、直角に加工される場合に比べ、押圧された基板３００が移動してきた時の角部での荷重集中を低減させることができる。

ここで、図７に示した凸部１０４の幅Ｗは、基板３００との接触面積を下げるためにもできるだけ狭いほうが望ましい。基板３００が凹部１０２と重なった場合に、基板３００がたわまない程度に支えられる幅Ｗ及びピッチＰｔであればよい。また、基板３００を離脱位置まで移動させてきたときに常に基板３００がいずれかの凹部１０２と重なるように凹部１０２を配置することが望ましい。

また、図７で示した切り込み深さｄは、基板３００を研磨している場合に、基板にかからないような深さであればよい。すなわち、研磨領域１１０に入らないような深さであればよい。例えば、直径が３００ｍｍのシリコンウェハを直径が７４３ｍｍの研磨パッドで研磨する場合に、２６．５ｍｍ以内であればよい。

以上、具体例を参照しつつ実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、切り欠き部となる凹部１０２が複数配置されていたが、１つでも構成することができる。かかる場合には、ターンテーブル５２０の回転と基板３００の離脱のための移動とを同期させて、丁度凹部１０２に基板３００が重なったときに離脱させればよい。

また、ターンテーブル５２０の回転を止めて凹部１０２に基板３００を合わせてもよい。但し、かかる場合でも吸着力を緩和させるためにトップリング５１０は回転させたままの方が望ましい。

また、切り欠き部となる凹部１０２を複数配置する場合に、所定のピッチで規則的に配置する方が基板との接触が均一となり望ましいが、所定のピッチで規則的に配置しないでランダムな間隔で配置することもできる。

また、層間絶縁膜の膜厚や、開口部のサイズ、形状、数などについても、半導体集積回路や各種の半導体素子において必要とされるものを適宜選択して用いることができる。

その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての研磨方法及び研磨パッド及び半導体装置の製造方法は、本発明の範囲に包含される。

また、説明の簡便化のために、半導体産業で通常用いられる手法、例えば、フォトリソグラフィープロセス、処理前後のクリーニング等は省略しているが、それらの手法が含まれ得ることは言うまでもない。

実施の形態１における研磨方法の要部を表すフローチャートである。実施の形態１における研磨前の半導体装置の断面構成の一例を示す図である。実施の形態１における研磨後の半導体装置の断面構成の一例を示す図である。ＣＭＰ装置の構成を示す概念図である。図４のＣＭＰ装置を上面から見た場合のＣＭＰ装置の動作を説明するための概念図である。図４に示すＣＭＰ装置の断面構成を示す概念図である。実施の形態１における研磨パッドの一例を示す図である。実施の形態１における基板の移動の様子を従来と比較しながら説明するための図である。実施の形態１における基板の移動後の位置での断面を従来と比較しながら説明するための図である。実施の形態１における基板に付着するダストの様子を従来と比較しながら説明するための図である。実施の形態１における研磨パッド外周部の一例を示す図である。実施の形態１における研磨パッド外周部の他の一例を示す図である。実施の形態１における研磨パッド外周部の他の一例を示す図である。実施の形態１における研磨パッド外周部の断面構造の一例を示す図である。実施の形態１における研磨パッド外周部の断面構造の他の一例を示す図である。実施の形態１における研磨パッド外周部の断面構造の他の一例を示す図である。実施の形態１における研磨パッド外周部の断面構造の他の一例を示す図である。

符号の説明

１０研磨面
２０外周部側面
１０２凹部
１０４凸部
１１０研磨領域
２００，３００基板
２６０Ｃｕ膜
５２０ターンテーブル
５２５研磨パッド

Claims

外周端から内側に向かって研磨面を切り欠いた切り欠き部が形成された研磨パッドを用いて、試料の被研磨面を研磨する研磨工程と、
研磨後に前記試料を前記切り欠き部にかかる位置で前記研磨パッド上から離脱させる離脱工程と、
を備えたことを特徴とする研磨方法。
前記切り欠き部にかからない位置で前記試料の被研磨面を研磨することを特徴とする請求項１記載の研磨方法。
複数の前記切り欠き部が前記研磨パッドの研磨面外周部に規則的に形成された前記研磨パッドを用いることを特徴とする請求項１記載の研磨方法。
前記研磨パッドの研磨面外周端よりも外側までは前記試料を移動させずに前記試料を前記研磨パッドから離脱させることを特徴とする請求項１記載の研磨方法。
試料を研磨する研磨面と、
前記研磨面の外周端から内側に向かって前記研磨面から前記研磨面の裏面まで貫通した複数の切り欠き部が形成された外周部側面と、
を備えたことを特徴とする研磨パッド。